ABEC 2023 | 第10屆中國（深圳）電池新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇現(xiàn)場

電池“達沃斯”-電池網(wǎng)12月5日訊（陳語 張倩 廣東深圳 圖文直播）12月4日-7日，全球電池行業(yè)盛會——ABEC 2023 | 第10屆中國（深圳）電池新能源產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇在廣東深圳舉行。本屆論壇由中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、電池“達沃斯”（ABEC）組委會主辦，電池網(wǎng)、海融網(wǎng)、我愛電車網(wǎng)、能源財經(jīng)網(wǎng)、電池百人會聯(lián)合主辦，來自全球電池新能源產(chǎn)業(yè)鏈的“政、產(chǎn)、學(xué)、研、金、服、用”各界600+嘉賓出席盛會，圍繞“競爭or競合 發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)突圍路徑與蛻變力量”這一主題，在交流與分享中，掀起頭腦風(fēng)暴，點亮思維，實現(xiàn)價值對話與精準對接。

南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長趙天壽

5日上午，南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長趙天壽在論壇上作了題為《長時電池儲能技術(shù)》的主題演講，分享了我國新型儲能裝機規(guī)模、不同儲能技術(shù)發(fā)展前景、長時電池儲能技術(shù)研究進展，電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：

“過去二十年來，能夠通過光伏和風(fēng)機，把太陽能和風(fēng)能直接轉(zhuǎn)化為電力，這種轉(zhuǎn)化的技術(shù)目前來說可以做到規(guī)模化、高效、低成本，但是同時面臨的問題是要克服太陽能和風(fēng)能的缺陷，即它是分散的、間歇的、不可控，這樣才能有效提高風(fēng)電和光電利用的水平。其中，最有效的方法是通過儲能，因為儲能可以平抑能量的波動，提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)對新型能源消納的能力，助力電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型?！壁w天壽在論壇上表示，太陽能和風(fēng)能分散、間歇、不可控，現(xiàn)有能源系統(tǒng)對風(fēng)光消納能力有限，不得不棄風(fēng)、棄光，亟需儲能增加消納能力。

新型儲能多元化發(fā)展

儲能可以提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)和對新能源的消納能力，助力電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，將成為保障能源安全的核心技術(shù)之一，新型電力系統(tǒng)需要不同時長的規(guī)?；?、高安全儲能技術(shù)，尤為重要的是長時儲能技術(shù)。

儲能在新型電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)均發(fā)揮重要作用，例如可再生能源并網(wǎng)、提供尖峰負荷、避免供電間斷等發(fā)電側(cè)儲能；緩解輸配電阻塞、降低輸配電增容成本、增強電網(wǎng)韌性等電網(wǎng)側(cè)儲能；降低用電成本、提高用電質(zhì)量、作為備用電源等用戶側(cè)儲能。

趙天壽表示，“從戰(zhàn)略需求來說，目前太陽能和風(fēng)能在電力系統(tǒng)的占比是14%。到碳中和時代，2060年，新型電力系統(tǒng)需要把太陽能和風(fēng)能的占比提高至70%以上。這意味著風(fēng)光的裝機容量會達到50億千瓦，這是非常大的量。大家都知道，隨著風(fēng)光電占比的增大，對電網(wǎng)沖擊的影響越來越大，儲能的配比隨之增大。如果按照20%-50%配儲能，儲能的裝機容量會達到10-20億千瓦，這已經(jīng)超出了目前煤發(fā)電的總量，行業(yè)年產(chǎn)值超過萬億。”

趙天壽同時強調(diào)，新型電力系統(tǒng)對儲能技術(shù)要求苛刻，包括高安全、規(guī)?；?、低成本、高效率、長壽命、選址靈活、無資源限制等?！傲硗猓滦碗娏ο到y(tǒng)中的可再生能源，太陽能和風(fēng)能占比將成為主導(dǎo)，這時候必須要重視長時儲能的發(fā)展，以應(yīng)對氣候和天然氣帶來的電力間歇。”

什么是長時儲能？趙天壽解釋說，儲能裝備能夠維持在額定功率下釋能的時間長度，通常要達到4小時以上甚至跨周圍、跨季節(jié)的長時儲能技術(shù)，這樣才能保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

在目前的儲能技術(shù)中，趙天壽介紹，抽水蓄能、鋰離子電池儲能、壓縮空氣儲能裝機快速增長。

其中，抽水蓄能技術(shù)成熟可靠、全生命周期成本低，可長時、大規(guī)模儲能。但是，抽水蓄能需要當?shù)赝瑫r配有自然的資源，要有水、有山，這就給選址帶來一定困難。另外，抽水蓄能建設(shè)周期長，而且需要環(huán)評的審批。過去十幾年我們國家在抽水蓄能領(lǐng)域發(fā)展非?？?，但目前已經(jīng)有飽和的趨勢，進一步選址是一個關(guān)鍵。

壓縮空氣儲能具有和抽水蓄能相似的技術(shù)優(yōu)勢，規(guī)模大、儲能時間長、壽命長，但是效率有待進一步提高?！八枰粋€非常大的儲氣空間，這就給選址帶來一定困難，通常需要補燃提高整個循環(huán)效率。過去十幾年我們國家在這方面的發(fā)展也非?？?，目前是推廣應(yīng)用的初期發(fā)展階段?！壁w天壽補充道。

鋰離子電池儲能最大技術(shù)優(yōu)勢是能量密度高、響應(yīng)快，配置靈活，不受地域限制。但就儲能的應(yīng)用場景來說，安全性是必須要關(guān)注的一個問題。在大型儲能場景中，鋰電池成本、壽命都需要進一步加強。

長時儲能缺口較大

“目前儲能的現(xiàn)狀是，過去十幾年來特別是最近幾年，裝機容量迅速提高，但是我們必須注意到，儲能利用率是非常低的，這里面原因很復(fù)雜，安全性是一個關(guān)鍵原因。”趙天壽介紹，“總體來說，目前儲能裝置的技術(shù)，中短時相對比較成熟，當然各有各的優(yōu)勢，各有各的局限。目前來說最缺的是長時儲能，長時儲能是下一個階段必須重視的重要方向。”

電化學(xué)儲能如何像抽水蓄能和壓縮空氣儲能一樣實現(xiàn)長時？趙天壽分析稱，其中最關(guān)鍵的兩個要素，首先能量載體可以流動，同時要有相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置。

“現(xiàn)有的能量載體有氫氣、甲醇、氨等燃料以及電解液，相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換裝置有電解池、燃料電池、液流電池等等，這些電池有共同的結(jié)構(gòu)、共同的原理和共同的科學(xué)問題，所以我們把它統(tǒng)稱為流體電池?！壁w天壽認為，流體電池儲能體系，例如燃料儲能、液流電池儲能，容量與功率解耦，具有儲能時長靈活、易規(guī)模化、無地域限制等優(yōu)勢，是較理想的長時儲能技術(shù)，有望滿足新型電力系統(tǒng)對儲能的所有要求。

具體來看，在電化學(xué)流體電池中，氫燃料儲能無地域限制、能量密度高，可長時、大規(guī)模儲能，但面臨成本高、儲氫運氫難度大、安全風(fēng)險、綜合效率低等挑戰(zhàn)。

液流電池儲能具有本征安全、壽命長等優(yōu)勢，適合長時、大規(guī)模儲能，但同樣面臨系統(tǒng)成本高、能量密度低、功率密度低等技術(shù)挑戰(zhàn)。

“我過去十幾年來深入在各種流體電池的研發(fā)，特別是釩液流電池，目標是通過技術(shù)的革新降低成本。目標非常清楚，就是提高電堆的電流密度，電流密度的提高意味著功率密度的提高，功率密度的提高意味著電堆的建造成本降低，同時電堆在高的電流密度下運行，就能提高電解液的利用率，也就是釩材料的利用率。所以，多年來我們一直在提高電堆的電流密度，我們的方法是學(xué)科交叉的方法，通過電化學(xué)和工程熱物理兩個學(xué)科交叉的方法，應(yīng)對流體電池方面的各個調(diào)整?！壁w天壽分析稱，目前，不同體系液流電池技術(shù)逐步進入示范階段，全釩體系成熟度高，可靠性高、壽命長，發(fā)展前景廣闊，但面臨成本瓶頸。例如，電堆與電解液占全釩液流電池儲能系統(tǒng)成本80%以上。提升電池電流密度，提升電解液利用率是降低系統(tǒng)成本，推動其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。

最后，趙天壽總結(jié)說，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要促進新型儲能多元化發(fā)展，支撐多能互補能源體系建設(shè)；長時儲能技術(shù)存在較大缺口，是儲能技術(shù)的重要發(fā)展方向；電化學(xué)流體電池易模塊化、時長靈活、安全、無地理限制，適合于長時、大規(guī)模儲能，通過技術(shù)創(chuàng)新突破儲能瓶頸，是搶抓產(chǎn)業(yè)機會的關(guān)鍵。

（以上觀點根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）