為應(yīng)對全球氣候變化,以可再生動力為主體的綠色、低碳、清潔動力系統(tǒng)建造是我國甚至全世界的動力戰(zhàn)略挑選。2021年全國兩會上,我國政府工作報告明確提出,到2030年非化石動力占一次動力消費比重到達25%左右、風(fēng)電太陽能發(fā)電總裝機容量到達12億千瓦以上等目標。
但是,可再生動力的間歇性和隨機性為電力系統(tǒng)電力電量平衡帶來了巨大挑戰(zhàn)。應(yīng)對可再生動力風(fēng)/光發(fā)電與用電負荷之間的電力電量不平衡問題,需求依托儲能技能,即在電能較多時將電能儲存在儲能系統(tǒng)中,在電能缺乏時經(jīng)過儲能系統(tǒng)的放電進行電能彌補。
儲能技能可分為物理技能與化學(xué)技能兩大類。物理類儲能技能包含:抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導(dǎo)儲能、顯熱蓄熱、相變蓄熱等?;瘜W(xué)類儲能技能包含:鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池、燃料電池、超級電容、儲氫、熱化學(xué)蓄熱等。
在物理類儲能技能方面,抽水蓄能技能比較老練,但其依賴于大型水庫,進一步開展受到限制;壓縮空氣儲能技能對環(huán)境友好,適用于大規(guī)模開展,同時可耦合熱能利用促進可再生動力熱的吸收,具有良好的開展遠景;飛輪儲能技能則具有高功率、相關(guān)設(shè)備壽命長等優(yōu)點。
在化學(xué)類儲能技能方面,以鋰電池為代表的電化學(xué)儲能技能現(xiàn)已開始進入商業(yè)化、規(guī)?;褂?,結(jié)合電動汽車對鋰電池的需求,該技能將得到更快開展,但由于其儲能容量較低,因此在大規(guī)??稍偕鷦恿尤敕矫娴氖褂檬艿较拗?,不過該技能可作為抽水儲能和壓縮空氣儲能調(diào)理電網(wǎng)頻率的彌補手法。
比較較而言,現(xiàn)在儲能行業(yè)內(nèi),物理類儲能技能中的超導(dǎo)儲能技能在解決電網(wǎng)瞬間斷電及電壓暫降等方面具有顯著優(yōu)勢,但由于其本錢較高,現(xiàn)在使用較少。
就未來儲能技能開展而言,關(guān)于大規(guī)模可再生動力的利用,既需求物理儲能的大規(guī)模容量確保,又需求化學(xué)儲能的快速呼應(yīng),兩者的高效結(jié)合將是未來可再生動力儲能方面的關(guān)鍵。部分新的技能手法也讓未來可再生動力儲存具有良好遠景。例如,近年來受我們關(guān)注的先進壓縮空氣儲能技能,就可選用普通的空氣進行能量儲存,不需求大型水庫,且經(jīng)過耦合蓄熱技能可以實現(xiàn)零碳排放,大型化后本錢顯著下降(比較化學(xué)儲能技能),將在未來可再生動力占比較高的動力系統(tǒng)中占有重要方位。
(轉(zhuǎn)載自中科院之聲微信公眾號)科技日報
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儲能可再生動力
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