“长时储能”助力绿色未来
发布日期:
2023-01-16
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不久前,,,,,,,西班牙马德里理工大学团队开发的“阿马德乌斯”电池项目,,,,,,,被欧盟委员会评选为2022年最佳发明之一。。 。。。。。 。这款电池采用高温储热技术,,,,,,,可以存储太阳能、风能高产时的过剩能量,,,,,,,在用电高峰再将其释放。。 。。。。。 。评委会认为,,,,,,,这款发明“具有高能量密度、高整体效能,,,,,,,所用材料资源丰富且成本低廉。。 。。。。。 。它的广泛应用,,,,,,,能够帮助我们更好利用绿色清洁的可再生能源。。 。。。。。 。”

发展可再生能源是减少全球温室气体排放的重要途径。。 。。。。。 。不过,,,,,,,由于电力的即发即用性与可再生能源发电的波动性,,,,,,,可再生能源电力供需存在一定程度的错配。。 。。。。。 。在用电高峰时,,,,,,,目前主要由燃煤、天然气等调峰机组来达到电力的灵活调节。。 。。。。。 。为了真正实现可再生能源对化石能源的大规模替代,,,,,,,急需利用储能技术替代化石能源调峰机组,,,,,,,实现可再生电力供应与消费的无缝衔接。。 。。。。。 。

储能技术主要分为物理储能、电化学储能、热储能和化学储能等。。 。。。。。 。当前全球应用最为普遍的抽水蓄能技术就属于物理储能。。 。。。。。 。但由于工程选址难度高、建设周期长等,,,,,,,仅靠抽水蓄能难以适应可再生能源电力调峰需求。。 。。。。。 。电化学储能是近年来全球增速最快的新型储能技术。。 。。。。。 。截至2021年底,,,,,,,全球新型储能的累计装机规模超过2500万千瓦,,,,,,,其中锂离子电池市场份额达到90%。。 。。。。。 。新能源汽车产业的爆发式增长带动了锂离子电池技术的快速进步,,,,,,,也使其在储能领域的商业应用成为可能。。 。。。。。 。

较之车用动力电池,,,,,,,储能设备在电力系统中的运行情况更为复杂。。 。。。。。 。比如,,,,,,,在以太阳能为主的供电系统中,,,,,,,如果储能电站只能持续短时放电,,,,,,,那么用户在后半夜仍面临停电风险;若是遭遇连续无风的阴雨天,,,,,,,储能电站就会面临更严峻的长时供电压力。。 。。。。。 。在当前交通电动化背景下,,,,,,,全球锂资源已出现供不应求的局面,,,,,,,仅仅依靠锂电池技术难以满足未来电力系统对大容量、长周期储能的需要。。 。。。。。 。

相较而言,,,,,,,热储能技术在“长时储能”领域更具经济性。。 。。。。。 。它以储热材料为媒介,,,,,,,将太阳能等以热能的形式先储存起来,,,,,,,在需要时释放。。 。。。。。 。以往,,,,,,,储热技术主要应用在供暖、热水、冰蓄冷等低温热源的存储和利用。。 。。。。。 。近年来,,,,,,,随着太阳能热发电与工业余热回收技术的发展与运用,,,,,,,中高温储热的需求不断增长。。 。。。。。 。目前我国光热发电项目装机容量已达到538兆瓦,,,,,,,储热介质普遍选择硝酸盐材料,,,,,,,熔融状态工作温度范围为290—560摄氏度,,,,,,,可实现高达10小时以上的储能时长。。 。。。。。 。

马德里理工大学团队设计的新型储热技术采用硅合金材料,,,,,,,在材料成本、储热温度、储能时长方面的优势值得期待。。 。。。。。 。硅是地壳中第二丰富的元素,,,,,,,每吨硅砂的成本仅为30—50美元,,,,,,,为熔盐材料的1/10。。 。。。。。 。此外,,,,,,,硅砂颗粒的储热温差比熔盐高得多,,,,,,,工作温度最高可达1000摄氏度以上,,,,,,,更高的工作温度也有助于提升光热发电系统的整体能效。。 。。。。。 。

除了热储能技术,,,,,,,压缩空气、氢氨储能等在“长时储能”方面也有很大潜力。。 。。。。。 。美国能源部于2021年公布了“长时储能攻关”计划,,,,,,,目标在10年内将时长超过10小时的储能系统成本降低90%以上。。 。。。。。 。丹麦、德国等欧洲国家在跨季节储热领域也有长期布局。。 。。。。。 。我国国家发展改革委、国家能源局2022年3月印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》也提出要推动多时间尺度新型储能技术试点示范,,,,,,,重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等日到周、周到季时间尺度储能技术。。 。。。。。 。未来,,,,,,,“长时储能”将在全球能源转型中发挥日益重要的作用。。 。。。。。 。

(来源:中国能源网)