能源革命中的電化學儲能技術(shù)
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中國網(wǎng)／中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 近年來，國際能源格局正在發(fā)生重大變革，能源系統(tǒng)從化石能源絕對主導向低碳多能融合方向轉(zhuǎn)變的趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。為應對這一變化發(fā)展新趨勢，世界各主要經(jīng)濟體均密集出臺相關(guān)政策，以搶占能源資源和技術(shù)競爭的戰(zhàn)略制高點。中國也堅定不移地啟動了能源革命的重大戰(zhàn)略，對延續(xù)數(shù)十年的能源生產(chǎn)、能源消費和能源管理體制進行變革，對能源生產(chǎn)和消費技術(shù)進行創(chuàng)新。其中，儲能技術(shù)創(chuàng)新是踐行和落實能源革命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的在于解決風能和太陽能等可再生能源大規(guī)模接入、多能互補耦合利用、終端用能深度電氣化、智慧能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等重大戰(zhàn)略問題。這些戰(zhàn)略問題的突破，需要實現(xiàn)跨時間、跨地域管理，以及調(diào)配各種形式的能源，也需要各種規(guī)模的儲能（電）技術(shù)作為支撐。
儲能（電）技術(shù)可分為物理儲能技術(shù)和電化學儲能技術(shù)。其中，電化學儲能技術(shù)不受地理地形環(huán)境的限制，可以對電能直接進行存儲和釋放，且從鄉(xiāng)村到城市均可使用，因而引起新興市場和科研領(lǐng)域的廣泛關(guān)切。電化學儲能技術(shù)在未來能源格局中的具體功能如下：①在發(fā)電側(cè)，解決風能、太陽能等可再生能源發(fā)電不連續(xù)、不可控的問題，保障其可控并網(wǎng)和按需輸配；②在輸配電側(cè)，解決電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷、智能化供電、分布式供能問題，提高多能耦合效率，實現(xiàn)節(jié)能減排；③在用電側(cè)，支撐汽車等用能終端的電氣化，進一步實現(xiàn)其低碳化、智能化等目標。如圖?1?所示，以儲能技術(shù)為先導，在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)和用電側(cè)實現(xiàn)能源的可控調(diào)度，保障可再生能源大規(guī)模應用，提高常規(guī)電力系統(tǒng)和區(qū)域能源系統(tǒng)效率，驅(qū)動電動汽車等終端用電技術(shù)發(fā)展，建立“安全、經(jīng)濟、高效、低碳、共享”的能源體系，成為未來?20?年我國落實“能源革命”戰(zhàn)略的必由之路。
圖 1 能源革命中的電化學儲能技術(shù)及發(fā)展預期
電化學儲能技術(shù)盡管已有?200?多年歷史，但從來沒有一個歷史時期比?21?世紀更引人注目。電化學儲能技術(shù)共有上百種，根據(jù)其技術(shù)特點，適用的場合也不盡相同。其中，鋰離子電池一經(jīng)問世，就以其高能量密度的優(yōu)勢席卷整個消費類電子市場，并迅速進入交通領(lǐng)域，成為支撐新能源汽車發(fā)展的支柱技術(shù)。與此同時，全釩液流電池、鉛炭電池等技術(shù)經(jīng)過多年的實踐積累，正以其突出的安全性能和成本優(yōu)勢，在大規(guī)模固定式儲能領(lǐng)域快速拓展應用。此外，鈉離子電池、鋅基液流電池、固態(tài)鋰電池等新興電化學儲能技術(shù)也如雨后新筍般涌現(xiàn)，并以越來越快的速度實現(xiàn)從基礎(chǔ)研究到工程應用的跨越。目前，電化學儲能技術(shù)水平不斷提高、市場模式日漸成熟、應用規(guī)模快速擴大，以儲能技術(shù)為支撐的能源革命的時代已經(jīng)悄然到來！