中国科学院院士赵天寿：应着力补齐长时储能缺口

时间：2023-05-26

中国化学与物理电源行业协会联合230余家单位共同举办的“第十三届中国国际储能大会”在杭州召开。开幕式上，中国科学院院士、南方科技大学教授赵天寿表示，我国碳排放的主要来源包括电力、工业、交通和建筑四大领域，其中，电力的排放影响最大，2019年电力碳排放达到了52亿吨，占总排放量的63%。赵天寿指出，要实现碳中和的目标，构建新能源为主导的新型电力系统是一条必由之路，而零碳能源技术的突破则是其中的关键环节，为推动零碳能源的普及应用，长时储能技术作为目前的技术短板，亟需引起重视。
多样化储能系统是完善零碳能源技术应用的基础
演讲中，赵天寿强调了储能系统在新能源电力系统应用中的重要地位，并对现有的多样化储能技术作简要介绍。
数据显示，目前，我国太阳能和风电在电力系统的占比只有11%。要达成我国碳中和目标，到2060年，太阳能和风电的电力占比应达到70%。然而，受限于太阳能和风能目前存在的分散、间歇、不稳定等短板，发电量越高，其弃风弃光量也就越大。为解决能源浪费的问题，储能系统的发展就成为当前阶段工作的重中之重。“储能是新型电力系统的必备单元，在新型电力系统各个环节都会非常重要。”赵天寿这样强调。
赵天寿表示，对于大型的电网级储能系统，要满足储能装置规模化、安全性强、选址简单灵活性、成本低、寿命长、效率高等一系列严苛的要求，更需要不同时长的储能技术，以满足各种场合中的用电需求。
长时储能技术是新型电力系统构建的突破口
据介绍，目前几种储能系统可以分为短时储能与长时储能，其中，我国对于短时储能的技术开发、应用相对成熟，而在长时储能技术方面，则仍有较大缺口。
演讲中，赵天寿介绍了超级电容器、飞轮储能、锂离子电池等短时储能技术。赵天寿指出，受益于电动汽车的发展，锂离子电池在电化学储能领域占据主导地位。然而，锂离子电池同时也有着不可忽视的局限性。除了其本身的安全隐患外，由于锂资源受限，发展可能会遇到“天花板”。赵天寿认为，为了实现“双碳”目标，未来电动汽车的占比必将进一步提高，随之而来的将是锂资源受限，令锂离子电池难以实现较大规模的储能场景应用。
要填补短时储能技术的覆盖盲区，则要依靠抽水蓄能、压缩空气、燃料储能、液流电池等长时储能技术的发展。虽然长时储能技术是多元化的，但各种储能方式也各有“硬伤”，令长时储能技术始终难以大规模普及应用。目前科学界和产业界正致力于对其进行优化和改进。赵天寿重点介绍了液流电池的优化与应用。液流电池作为安全性高、扩展简单、使用寿命长的储能技术，受到了广泛关注。当前，液流电池的循环寿命可达15000转，同时功率密度达到2.75瓦每平方厘米，这意味着目前液流电池在降低成本方面也取得了长足的进步。
“新型电力系统需要大规模、高安全、不同时长的储能技术，长时储能技术是目前我们最需要的，政府、企业、研发人员必须重视长时储能技术的发展。”赵天寿总结道。

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