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城市“電力銀行”來了！9月29日，中國(guó)科學(xué)院舉行科技“雙碳”服務(wù)經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)系列成果新聞發(fā)布會(huì)，發(fā)布了百兆瓦液流電池儲(chǔ)能電站和百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能兩項(xiàng)成果。發(fā)布會(huì)上提到的液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能電站就相當(dāng)于城市的“電力銀行”，在整個(gè)電力系統(tǒng)中起到“削峰填谷”的作用。


A

解決運(yùn)行安全、電力電量平衡、可再生能源消納等問題

 “碳達(dá)峰、碳中和”是一場(chǎng)深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革，同時(shí)也是一場(chǎng)深刻的能源革命和工業(yè)革命。當(dāng)前，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中化石能源占比約85%。實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型、增加清潔可再生能源使用比例是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要手段。

《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》指出，到2030年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上；到2060年，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)將從以化石能源為主體的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕履茉礊橹黧w的新型能源體系。

但由于以風(fēng)光為代表的可再生能源具有波動(dòng)性和間歇性，其大規(guī)模接入電網(wǎng)后，要求電力系統(tǒng)必須具備一定的應(yīng)變和響應(yīng)能力，才能保證可再生能源供電的可靠性，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行與能源持續(xù)供應(yīng)提出了重大挑戰(zhàn)。

儲(chǔ)能技術(shù)可有效解決電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全、電力電量平衡、可再生能源消納等方面的問題。本次發(fā)布會(huì)提到的液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能電站就相當(dāng)于城市的“電力銀行”，讓電力可隨時(shí)充、放。當(dāng)在電網(wǎng)用電低谷時(shí)，利用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電給儲(chǔ)能電站充電，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能或空氣壓力勢(shì)能進(jìn)行儲(chǔ)存；在電網(wǎng)用電高峰時(shí)，將所儲(chǔ)存的化學(xué)能或空氣壓力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行放電，在整個(gè)電力系統(tǒng)中起到“削峰填谷”的作用。

B

全球功率最大、容量最大液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站即將投用

9月29日發(fā)布會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所副所長(zhǎng)、儲(chǔ)能技術(shù)研究部部長(zhǎng)李先鋒介紹，百兆瓦級(jí)大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站進(jìn)入并網(wǎng)調(diào)試最后階段，預(yù)計(jì)10月中旬正式投入使用。

據(jù)悉，該電站是迄今為止全球功率最大、容量最大的液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站。

李先鋒表示，百兆瓦級(jí)大規(guī)模儲(chǔ)能電站對(duì)于促進(jìn)新能源高比例消納、保障電力安全供應(yīng)具有重要作用。按照中國(guó)居民日常生活每日人均用電2度左右計(jì)算，電站可供20萬居民一天的用電需求，可緩解大連乃至遼寧電網(wǎng)調(diào)峰壓力，提高大連南部地區(qū)供電可靠性。

值得一提的是，大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站基于大連化物所研發(fā)的全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)，利用不同價(jià)態(tài)的釩離子作為活性物質(zhì)，通過正負(fù)極電解液中釩離子發(fā)生的氧化或還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電能的大規(guī)模儲(chǔ)存和釋放。

“釩電池”緣何成為儲(chǔ)能業(yè)態(tài)的新寵？這是因?yàn)樗陌踩愿?、可靠性好、輸出功率和?chǔ)能容量規(guī)模大、壽命長(zhǎng)、性價(jià)比高、電解液可循環(huán)利用，對(duì)環(huán)境友好，在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司總經(jīng)理王曉麗也表示，中國(guó)是全球最大的釩儲(chǔ)量和產(chǎn)量的國(guó)家，擁有資源優(yōu)勢(shì)。其次，釩電解液可以循環(huán)使用，在資源上不會(huì)發(fā)生損失和消耗，這些都使得價(jià)格可以根據(jù)供需保持在合理區(qū)間。

中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)張濤評(píng)價(jià)說，“百兆瓦液流電池儲(chǔ)能電站”解決了液流電池產(chǎn)業(yè)化過程中存在的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題，突破了液流電池關(guān)鍵材料、核心部件電堆及系統(tǒng)集成等關(guān)鍵核心技術(shù)，是目前全球最大液流電池儲(chǔ)能電站。

C

國(guó)際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電

9月30日下午5點(diǎn)，國(guó)際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目在河北張家口順利并網(wǎng)發(fā)電。中科院工程熱物理所研究員徐玉杰介紹，“該項(xiàng)目每年可發(fā)電1.32億度以上，能夠在用電高峰為約5萬戶用戶提供電力保障，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.2萬噸，減少二氧化碳排放10.9萬噸。”

記者了解到，該項(xiàng)目是目前世界單機(jī)規(guī)模最大、效率最高的新型壓縮空氣儲(chǔ)能電站。

據(jù)悉，傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能利用低谷低質(zhì)電，將空氣壓縮并儲(chǔ)存于大型儲(chǔ)氣洞穴中；在用電高峰，高壓空氣從儲(chǔ)氣洞穴釋放，同燃料燃燒后驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電，目前已在德國(guó)和美國(guó)得到了商業(yè)應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能存在三個(gè)主要技術(shù)瓶頸，一是依賴化石燃料提供熱源；二是依賴天然儲(chǔ)氣洞穴，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等；三是系統(tǒng)效率較低，需進(jìn)一步提高。

先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì)？徐玉杰介紹，先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)具有規(guī)模大、成本低、壽命長(zhǎng)、清潔無污染、儲(chǔ)能周期不受限制、不依賴化石燃料及地理?xiàng)l件等優(yōu)勢(shì)，是極具發(fā)展?jié)摿Φ拈L(zhǎng)時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、旋轉(zhuǎn)備用、黑啟動(dòng)等多個(gè)功能，在提高電力系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面具有廣闊的發(fā)展空間和強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力。

徐玉杰表示，張家口國(guó)際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目建成后，可形成大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行新模式及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，有力推動(dòng)我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，對(duì)有效支撐能源革命和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，具有重要的里程碑意義，推動(dòng)我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，服務(wù)國(guó)家重大需求，助力雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

原標(biāo)題：城市“電力銀行”：閑時(shí)儲(chǔ)能忙時(shí)放電