2022動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈會(huì)議暨企業(yè)家峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
電池百人會(huì)-電池網(wǎng)11月18日訊(肖何 梁小婧 江蘇無(wú)錫報(bào)道)11月18日,無(wú)錫市錫山區(qū)人民政府?dāng)y手無(wú)錫市貿(mào)促會(huì)、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國(guó)電池網(wǎng)等機(jī)構(gòu)合作,在江蘇省無(wú)錫市舉辦2022動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈會(huì)議暨企業(yè)家峰會(huì)。本次大會(huì)聚焦電池新能源產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)、深度介紹錫山新能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目投資落地,力爭(zhēng)打造國(guó)內(nèi)高價(jià)值、高規(guī)格、有影響力的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)交流大會(huì)。
中國(guó)科學(xué)院院士,南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長(zhǎng)、講席教授趙天壽
18日下午,中國(guó)科學(xué)院院士,南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長(zhǎng)、講席教授趙天壽在會(huì)上發(fā)表了題為《流體電池儲(chǔ)能原理與技術(shù)》的主題演講。電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn),以饗讀者:
實(shí)現(xiàn)碳中和是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略目標(biāo),這要求化石能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比從目前的84%大幅降低,比如降低到10%左右,而太陽(yáng)能和風(fēng)能的占比從現(xiàn)在的大約4%提升到60%甚至更高。這意味著能源結(jié)構(gòu)的革命性轉(zhuǎn)型。
過(guò)去十幾年來(lái),光伏和風(fēng)機(jī)的成本降低了十幾倍,可是風(fēng)電和光電的占比還很小,只有4%。是什么限制了風(fēng)電和光電占比的提高呢?趙天壽表示,主要原因就在于光伏和風(fēng)機(jī)發(fā)的電是間歇的,不穩(wěn)定的,并網(wǎng)困難。那么如何應(yīng)對(duì)光電和風(fēng)電的間歇不穩(wěn)定性呢?趙天壽表示,儲(chǔ)能是最有效的方式,能夠平抑能量的波動(dòng),實(shí)現(xiàn)能量平滑、穩(wěn)定的輸出,提高光電和風(fēng)電實(shí)際利用的水平。因此,儲(chǔ)能是新能源為主體的新型能源系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
實(shí)現(xiàn)碳中和對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的要求有若干特別的要求,首先要求儲(chǔ)能裝備具有易規(guī)?;奶攸c(diǎn),同時(shí)要能夠長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能。趙天壽指出,儲(chǔ)能裝置不應(yīng)該有地域和地理的限制,儲(chǔ)能要安全,運(yùn)行要平穩(wěn),成本要低,壽命要長(zhǎng)。特別強(qiáng)調(diào)的是,目前化石能源為主導(dǎo)的能源系統(tǒng)中,化石能源調(diào)峰加上短時(shí)的儲(chǔ)能就能夠?qū)崿F(xiàn)能量的供需匹配。而在可再生資源為主導(dǎo)的新型電力系統(tǒng)中,化石能源占比低,無(wú)法滿(mǎn)足調(diào)峰需求,所以能源系統(tǒng)的供需匹配需要長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是,太陽(yáng)能和風(fēng)能為主導(dǎo)的新能源結(jié)構(gòu)需要長(zhǎng)時(shí)、規(guī)?;膬?chǔ)能技術(shù)。
據(jù)趙天壽介紹,流體電池是以可流動(dòng)物質(zhì)為能量載體,能量與功率解耦的電池,包括電解池、燃料電池、液流電池、金屬空氣電池等。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了能量與功率的解耦,流體電池適合用于長(zhǎng)時(shí)、規(guī)?;瘍?chǔ)能,具有廣闊的應(yīng)用前景。但流體電池大規(guī)模應(yīng)用仍需要進(jìn)一步提高性能,降低成本。然而,流體電池涉及到電化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)傳輸、熱量傳遞相互之間的配合,過(guò)去的研究由于學(xué)科界限的壁壘,沒(méi)有形成反應(yīng)界面電化學(xué)動(dòng)力學(xué)與空間傳遞的相互作用的統(tǒng)一理論。趙天壽介紹了其團(tuán)隊(duì)從交叉學(xué)科的視角,構(gòu)建的多子傳遞與電化學(xué)反應(yīng)耦合的理論,在新理論的指導(dǎo)下開(kāi)發(fā)的流體電池的儲(chǔ)能新體系。
趙天壽介紹了一種以可循環(huán)充放電的液態(tài)能量載體儲(chǔ)能的電燃料儲(chǔ)能新技術(shù),該技術(shù)可以隨時(shí)隨地將遍布在大地上光能與風(fēng)能變?yōu)殡娙剂?,高效地提供新能源電力。電燃料的發(fā)明帶來(lái)很多優(yōu)勢(shì):擴(kuò)大了能量載體選取范圍,突破材料資源限制;提高電解液利用率,降低電解液成本;提高電流密度,降低電堆成本。
趙天壽總結(jié)道,實(shí)現(xiàn)碳中和需要規(guī)?;L(zhǎng)時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù);流體電池這種易規(guī)?;?、長(zhǎng)時(shí)、安全、無(wú)地理的限制,特別適合大規(guī)模的儲(chǔ)能;熱物理與電化學(xué)交叉研究是實(shí)現(xiàn)流體電池技術(shù)突破的關(guān)鍵。
據(jù)趙天壽介紹,其長(zhǎng)期致力于傳熱傳質(zhì)和電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究,其中電化學(xué)儲(chǔ)能研究方向包括燃料電池、液流電池、金屬空氣、電燃料儲(chǔ)能等等。其團(tuán)隊(duì)通過(guò)熱物理與電化學(xué)交叉的獨(dú)特視角與方法,探究燃料電池等先進(jìn)電池中的電子、離子、質(zhì)量和熱量之間的耦合傳遞機(jī)理,取得理論突破,實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。
(以上觀點(diǎn)根據(jù)論壇現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)