為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，以可再生動(dòng)力為主體的綠色、低碳、清潔動(dòng)力系統(tǒng)建造是我國(guó)甚至全世界的動(dòng)力戰(zhàn)略挑選。2021年全國(guó)兩會(huì)上，我國(guó)政府工作報(bào)告明確提出，到2030年非化石動(dòng)力占一次動(dòng)力消費(fèi)比重到達(dá)25%左右、風(fēng)電太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量到達(dá)12億千瓦以上等目標(biāo)。

但是，可再生動(dòng)力的間歇性和隨機(jī)性為電力系統(tǒng)電力電量平衡帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。應(yīng)對(duì)可再生動(dòng)力風(fēng)/光發(fā)電與用電負(fù)荷之間的電力電量不平衡問(wèn)題，需求依托儲(chǔ)能技能，即在電能較多時(shí)將電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，在電能缺乏時(shí)經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電進(jìn)行電能彌補(bǔ)。

儲(chǔ)能技能可分為物理技能與化學(xué)技能兩大類。物理類儲(chǔ)能技能包含：抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能、顯熱蓄熱、相變蓄熱等。化學(xué)類儲(chǔ)能技能包含：鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池、燃料電池、超級(jí)電容、儲(chǔ)氫、熱化學(xué)蓄熱等。

在物理類儲(chǔ)能技能方面，抽水蓄能技能比較老練，但其依賴于大型水庫(kù)，進(jìn)一步開(kāi)展受到限制;壓縮空氣儲(chǔ)能技能對(duì)環(huán)境友好，適用于大規(guī)模開(kāi)展，同時(shí)可耦合熱能利用促進(jìn)可再生動(dòng)力熱的吸收，具有良好的開(kāi)展遠(yuǎn)景;飛輪儲(chǔ)能技能則具有高功率、相關(guān)設(shè)備壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

在化學(xué)類儲(chǔ)能技能方面，以鋰電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能技能現(xiàn)已開(kāi)始進(jìn)入商業(yè)化、規(guī)模化使用，結(jié)合電動(dòng)汽車(chē)對(duì)鋰電池的需求，該技能將得到更快開(kāi)展，但由于其儲(chǔ)能容量較低，因此在大規(guī)模可再生動(dòng)力接入方面的使用受到限制，不過(guò)該技能可作為抽水儲(chǔ)能和壓縮空氣儲(chǔ)能調(diào)理電網(wǎng)頻率的彌補(bǔ)手法。

比較較而言，現(xiàn)在儲(chǔ)能行業(yè)內(nèi)，物理類儲(chǔ)能技能中的超導(dǎo)儲(chǔ)能技能在解決電網(wǎng)瞬間斷電及電壓暫降等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，但由于其本錢(qián)較高，現(xiàn)在使用較少。

就未來(lái)儲(chǔ)能技能開(kāi)展而言，關(guān)于大規(guī)模可再生動(dòng)力的利用，既需求物理儲(chǔ)能的大規(guī)模容量確保，又需求化學(xué)儲(chǔ)能的快速呼應(yīng)，兩者的高效結(jié)合將是未來(lái)可再生動(dòng)力儲(chǔ)能方面的關(guān)鍵。部分新的技能手法也讓未來(lái)可再生動(dòng)力儲(chǔ)存具有良好遠(yuǎn)景。例如，近年來(lái)受我們關(guān)注的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技能，就可選用普通的空氣進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存，不需求大型水庫(kù)，且經(jīng)過(guò)耦合蓄熱技能可以實(shí)現(xiàn)零碳排放，大型化后本錢(qián)顯著下降(比較化學(xué)儲(chǔ)能技能)，將在未來(lái)可再生動(dòng)力占比較高的動(dòng)力系統(tǒng)中占有重要方位。

(轉(zhuǎn)載自中科院之聲微信公眾號(hào))科技日?qǐng)?bào)

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儲(chǔ)能可再生動(dòng)力

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