掃描關(guān)注微信
全球電力供應(yīng)緊張的背后，其實凸顯了電力系統(tǒng)一個至今沒有解決的短板，就是儲能技術(shù)。
儲能技術(shù)不發(fā)達，相當(dāng)于電力這個產(chǎn)品沒有庫存作為緩沖，任何一次供求關(guān)系的大幅波動，都會對電力系統(tǒng)造成沖擊。尤其是，隨著全球的能源結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)向新能源，這個短板會越來越突出。
按照目前全球的用電量，只要4萬平方公里的太陽能面板，就足夠供應(yīng)全球用電了。4萬平方公里聽起來挺嚇人的，其實只有新疆維吾爾自治區(qū)面積的1/40。
之所以人類用電還不能全靠太陽能，主要就是儲能技術(shù)跟不上。
０１儲能的四個技術(shù)方向
來自光伏行業(yè)的你，大概率每天或者每周偶爾要刷一下抖音，用VPN翻墻逛逛臉書，Ins，油管，或者用whatapp和海外客戶聊一聊。
我國能不能在2060年實現(xiàn)碳中和，關(guān)鍵也在儲能技術(shù)。在新能源和碳中和的大背景下，儲能技術(shù)是必須重點關(guān)注的一個領(lǐng)域。
2022年7月，中國國家發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出，到2025年，新型儲能裝機規(guī)模要達到3000萬千瓦以上，這是目前裝機規(guī)模的將近10倍。4年要增長9倍。
未來的儲能技術(shù)，可能會以電化學(xué)儲能為主。
儲能技術(shù)主要有四個方向：抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能和電化學(xué)儲能。
抽水蓄能，就是把水抽到高處，需要時再水力發(fā)電。這種儲能方式容量大，循環(huán)次數(shù)也很高，但對地形有極高的要求，應(yīng)用場景受限。
壓縮空氣儲能和飛輪儲能，能量、功率都比較小，目前還沒有進入商業(yè)應(yīng)用。
電化學(xué)儲能，是以鋰電池為代表的各種電池技術(shù)，應(yīng)用場景廣泛，被認為是未來儲能技術(shù)的主流，會占到全部儲能的90%以上。
儲能領(lǐng)域分兩大塊：
一是像寧德時代這樣的電池生產(chǎn)商；
二是電池系統(tǒng)的集成商，也就是把電池包、安保消防系統(tǒng)、變流器系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等等集成起來。這個領(lǐng)域目前有華為、陽光電源等。
目前針對儲能行業(yè)的國家標準，目前還不成體系，大多都處于征求意見階段。
未來可能會出現(xiàn)共享儲能的模式。
根據(jù)國家發(fā)改委的規(guī)定，新能源發(fā)電項目必須配套不低于10%的儲能容量，以確保上網(wǎng)電力的穩(wěn)定性。但是，如果每個新能源場站都要自建10%的儲能裝機容量，也比較麻煩。所以，未來有可能出現(xiàn)一種商業(yè)模式，就是建立，共享儲能電站，這個區(qū)域內(nèi)的各個新能源場站向它付費，用它的電能來調(diào)峰調(diào)頻。
儲能領(lǐng)域無論是電池制造還是集成能力，中國很快就會走到世界的前沿。
儲能電站是干什么用的呢？它可以作為城市備用電源，在電網(wǎng)發(fā)生故障時作為緊急供電，給醫(yī)院、應(yīng)急部門、通信設(shè)施、救援設(shè)施使用。
另外，儲能電站也可以用作黑啟動電源，也就是在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，用它來驅(qū)動電網(wǎng)中的火電機組，恢復(fù)電網(wǎng)供電。
０２新能源儲能電池的類型
目前的新能源電池賽道，主要有三類技術(shù)路線：鋰離子電池、鈉離子電池和氫燃料電池。
特斯拉的4680鋰離子電池；
寧德時代的鈉離子電池；
氫燃料電池等等。
最近，釩電池橫空出世。不光有項目落地，2022年發(fā)布的《十四五新型儲能發(fā)展實施方案》、《科技支撐碳達峰碳中和實施方案》，也都提到釩電池。7月以來，資本市場也在不斷升溫，釩電池概念股集體上漲。
2022年10月，即將投入使用的大連儲能電站使用的是一種新的技術(shù)，全釩液流電池，也可以直接叫釩電池。釩是一種稀有金屬，全釩液流電池的原理是，不同價態(tài)的釩離子，在電解液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而實現(xiàn)充放電。這座大連儲能電站，是目前全球規(guī)模最大的全釩液流電池儲能電站。
釩電池是在1993年實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的，而鋰電池的商業(yè)化是在1991年。雖然幾乎同時起步，但隨后爆發(fā)的電池應(yīng)用場景，恰好都有利于鋰電池，而不利于釩電池。
這30年電池技術(shù)的最大應(yīng)用場景是電子設(shè)備和電動車，它們對電池的要求是體積越小越好，這是鋰電池的長項，卻恰恰是釩電池的致命弱點。
鋰電池的電池能量主要儲存在固態(tài)的電極材料中，而釩電池的電池能量直接存儲在罐裝電解液中。液體本身就比固體更占地方，再加上，電解液的外部還有兩個結(jié)構(gòu)，輸送泵和電堆，這樣一套組合才能完成充放電，所以釩電池的塊頭特別大。
釩離子的溶解度比較低，電解液無法達到理想中的高濃度。
現(xiàn)在鋰電池的能量密度在每千克80-300瓦時，釩電池的能量密度只有每千克12-40瓦時，要存儲相同的電量，釩電池的體積得是鋰電池的5倍。
儲能時代的到來，儲能需求爆發(fā)，各地都在建儲能電站。儲能電站有的是空間，釩電池體積大就不是問題了。
釩電池的優(yōu)點：
第一，安全。
鋰電池充放電過量、短路、擠壓，都可能導(dǎo)致電池過熱，發(fā)生意外事故。
釩電池，正負極電解液都是不易燃的，常溫常壓運行，不會發(fā)生燃燒和爆炸。
第二，壽命長。
鋰電池的充放電次數(shù)有限，一般在1000-4500次。每次充放電過程中，鋰電池除了化學(xué)能轉(zhuǎn)化，還會產(chǎn)生物理形變，當(dāng)電解質(zhì)完全變成固態(tài)，鋰電池就作廢了。
釩電池在使用中不會發(fā)生物理變化，電池容量的損耗很少。就算電池使用太久，性能下降了，也可以通過修復(fù)電解液活性來恢復(fù)性能。
釩電池的壽命往往在10年以上，可以充放電15000次以上，是鋰電池的3倍以上。
當(dāng)前釩電池的初裝成本是鋰電池的2倍，但放到全生命周期來看，釩電池的成本已經(jīng)低于鋰電池。
第三，容易擴容。
鋰電池的電池組由大量單個電池組成，隨著充放電的進行，單個電池的內(nèi)阻、荷電狀態(tài)、溫度等會發(fā)生不同程度的變化，每個電池的情況不一樣，這對大規(guī)模部署提出了很高的技術(shù)要求。而釩電池的電解液和電堆是相互獨立的，雖然比較占地方，但這種 解耦設(shè)計 卻很適合發(fā)展大規(guī)模電池組。
只要增加電解液就能增加電池容量，增加電堆就能提高輸出功率。
釩電池能方便地合成大規(guī)模電池組，存放電量達到十萬度級別。
第四，原料我國的儲量大，自主可控。
全球鋰資源中，約有一半以上在南美洲的鋰三角區(qū)，中國鋰資源儲能只占全球總儲量的7%，高度依賴進口。
目前全球探明的釩礦儲量為2400萬噸，其中，我國的儲量是950萬噸，占40%，位居世界第一。
安全高、壽命長、易擴展、儲量大，釩電池在儲能場景中完勝鋰電池。
原標題：儲能，光伏的黃金搭檔
寧德時代吳凱...
天合光能陳奕...
劉巖: 追光行...
黃震院士：大...