中國科學院院士趙天壽:提升新能源規模利用需要長時儲能技術

11月5日,第七屆虹橋國際經濟論壇“新型儲能驅動未來能源變革”分論壇在國家會展中心(上海)舉辦。

中國科學院院士、南方科技大學碳中和能源研究院院長趙天壽在主旨演講中表示,當前提升新能源利用規模的難點在於應對太陽能和風能波動、間歇不可控等問題。儲能能夠平抑風光波動,提高其實際利用水平。

趙天壽表示,“儲能是新型電力系統的必備環節,將在發電側、電網側和用戶側發揮重要作用,特別是長時儲能技術。”在發電側,當前政策要求可再生能源併網需要配置2-4小時儲能,但是隨着風光電佔比的提高,爲避免供電中斷,儲能時長應覆蓋風光間歇時長;在電網側,我國已建成多條風光電外送跨區域電網,但因發電側功率波動、供需不匹配等原因,跨區域輸電功率存在低谷時段,通常大於6小時,需要儲能時長超過低谷時段的儲能技術,削峰填谷;用戶側也需要長時儲能,工商業電價及低谷段和高峰電時段的時長通常超過6小時,用戶需要超過6個小時的儲能技術,峰谷套利,降低用電成本。

“我國儲能裝機的現狀是抽水蓄能、鋰電儲能主導市場,佔比超過98%。特別是去年以鋰電爲主的新型儲能累計裝機規模同比增長260%。但同時我們也注意到儲能裝備的利用率只有9%。造成這樣的問題主要是現有的儲能技術不夠成熟,面臨安全挑戰、地域時長的侷限,特別是缺乏長時儲能技術。”趙天壽說。

在趙天壽看來,大型儲能技術有三大要求:第一是安全可靠;第二是經濟可行;第三是資源可及,儲能裝置所需要的材料以及安裝應沒有太多自然條件限制。

“液流電池”被趙天壽認爲是未來長時儲能技術破局的關鍵。他提到,液流電池具有本徵安全、時長靈活、擴容方便、循環壽命長、場景應用廣泛等優勢,大規模應用的瓶頸是成本。目前的研究思路是把熱物理與電化學的知識融合交叉,研究液流電池的關鍵耦合機理、調控方法,形成熱質傳遞與電化學的耦合理論框架,進而在理論框架的指引下突破性能,降低成本,提高液流電池壽命。

趙天壽表示,“我們團隊開發的新型液流電池系統可以將初投成本由2.1元/Wh降爲1.4元/Wh,從全生命週期的角度看,液流電池儲能技術的度電成本也將與鋰電儲能、抽水蓄能相近甚至更低,未來裝機規模也與鋰電儲能和抽水蓄能相近。”

內容來源:澎湃新聞

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