能源儲存一直是人類社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。隨著可再生能源的快速發(fā)展,如太陽能和風(fēng)能,我們迫切需要一種高效、可靠的儲能技術(shù)來解決能源供應(yīng)的不穩(wěn)定性。在這個關(guān)鍵時刻,新型儲能技術(shù)的出現(xiàn)為我們帶來了新的希望。
新型儲能技術(shù)
儲能技術(shù)是通過裝置或介質(zhì)將能量儲存起來,并以特定能量形式釋放出來的技術(shù)。其中,新型儲能是指除抽水蓄能外,以輸出電力為主要形式的儲能。新型儲能技術(shù)改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)即發(fā)即用的運(yùn)營模式,可用于風(fēng)能、太陽能、潮汐能等可再生能源開發(fā)存儲,是實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要支撐技術(shù)之一。新型儲能技術(shù)發(fā)展還將催生能源新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài),已經(jīng)成為世界各國搶占能源戰(zhàn)略和裝備制造業(yè)新高地的重要領(lǐng)域。
技術(shù)概況
根據(jù)儲存介質(zhì)的不同,常見儲能技術(shù)可以分為五大類:機(jī)械儲能、電化學(xué)儲能、化學(xué)類儲能、電磁儲能和熱儲能。機(jī)械儲能主要包括抽水蓄能和壓縮空氣儲能;電化學(xué)儲能主要以各類二次電池為主,如鋰離子電池、液流電池、鉛蓄電池、鈉硫電池等;化學(xué)類儲能主要包括電解水制氫和合成天然氣;電磁儲能主要包括超級電容儲能和超導(dǎo)儲能;而熱儲能主要分為顯熱儲能、相變儲能(或成為潛熱儲能)和熱化學(xué)儲能。新型儲能技術(shù)中鋰離子電池技術(shù)成熟,發(fā)展最快;全釩液流電池、壓縮空氣儲能已具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化條件;鈉離子電池、鉛電池、鋅基液流電池等也已初步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)入條件。
產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
當(dāng)前全球新型儲能市場仍處于發(fā)展初期,依托生產(chǎn)側(cè)綠色電氣化及終端廣泛電氣化的能源轉(zhuǎn)型發(fā)展背景,儲能發(fā)展迅速,市場空間巨大,新型儲能項目建設(shè)規(guī)模也越來越大。2022年,全球累計投運(yùn)電力儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模237.2GW,新型儲能累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)45.7GW,我國累計投運(yùn)的電力儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模59.4GW,新型儲能累計裝機(jī)規(guī)模12.7GW。抽水蓄能累計裝機(jī)規(guī)模占比首次低于80%,但仍是目前主流大容量儲能手段,新型儲能裝機(jī)以鋰離子電池儲能為主,多元化發(fā)展態(tài)勢明顯,電化學(xué)儲能技術(shù)因配置靈活,兼具成本快速下降優(yōu)勢,成為新型儲能發(fā)展的重要方向。
機(jī)遇與挑戰(zhàn)
儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展已是必然趨勢,儲能支持政策體系不斷完善,全球市場需求旺盛。抽水蓄能在未來相當(dāng)長的時間,仍是大容量、中長時間儲能的重要選擇。新型儲能技術(shù)領(lǐng)域,高安全、低成本、資源可再生的電化學(xué)儲能在中、短時儲能中優(yōu)勢顯著;液流電池、氫儲能憑借大規(guī)模、長周期、可跨季節(jié)儲能等優(yōu)勢,成為“可再生能源+儲能”的重要發(fā)展方向;壓縮空氣等其他新型儲能技術(shù)也將逐漸獲得市場機(jī)會。安全防控難、儲能利用率低、成本回收難仍是現(xiàn)階段新型儲能技術(shù)面臨的主要難題。亟須推進(jìn)儲能本體技術(shù)攻關(guān)、健全儲能應(yīng)用市場機(jī)制、建設(shè)統(tǒng)一調(diào)控系統(tǒng),開展儲能選址規(guī)劃、多場景調(diào)控運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。
新型儲能技術(shù)的突破將為人類社會的可持續(xù)發(fā)展帶來革命性的影響。通過不斷的研究和創(chuàng)新,我們有望實現(xiàn)更高效、更安全、更可持續(xù)的能源儲存方案。這些技術(shù)的應(yīng)用將推動能源行業(yè)的轉(zhuǎn)型,并為我們的未來提供更清潔、更可靠的能源供應(yīng)。讓我們共同努力,探索新型儲能技術(shù)的前沿突破,為我們的星球創(chuàng)造一個更美好的未來。
原標(biāo)題:突破能源儲存瓶頸:探索新型儲能技術(shù)的前沿突破