能源革命中的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)
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中國(guó)網(wǎng)／中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)訊 近年來(lái)，國(guó)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(duì)主導(dǎo)向低碳多能融合方向轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。為應(yīng)對(duì)這一變化發(fā)展新趨勢(shì)，世界各主要經(jīng)濟(jì)體均密集出臺(tái)相關(guān)政策，以搶占能源資源和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。中國(guó)也堅(jiān)定不移地啟動(dòng)了能源革命的重大戰(zhàn)略，對(duì)延續(xù)數(shù)十年的能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)和能源管理體制進(jìn)行變革，對(duì)能源生產(chǎn)和消費(fèi)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。其中，儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新是踐行和落實(shí)能源革命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的在于解決風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源大規(guī)模接入、多能互補(bǔ)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(wèn)題。這些戰(zhàn)略問(wèn)題的突破，需要實(shí)現(xiàn)跨時(shí)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(chǔ)能（電）技術(shù)作為支撐。
儲(chǔ)能（電）技術(shù)可分為物理儲(chǔ)能技術(shù)和電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。其中，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)不受地理地形環(huán)境的限制，可以對(duì)電能直接進(jìn)行存儲(chǔ)和釋放，且從鄉(xiāng)村到城市均可使用，因而引起新興市場(chǎng)和科研領(lǐng)域的廣泛關(guān)切。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)在未來(lái)能源格局中的具體功能如下：①在發(fā)電側(cè)，解決風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電不連續(xù)、不可控的問(wèn)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(wèn)題，提高多能耦合效率，實(shí)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)其低碳化、智能化等目標(biāo)。如圖?1?所示，以儲(chǔ)能技術(shù)為先導(dǎo)，在發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)和用電側(cè)實(shí)現(xiàn)能源的可控調(diào)度，保障可再生能源大規(guī)模應(yīng)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(dòng)電動(dòng)汽車等終端用電技術(shù)發(fā)展，建立“安全、經(jīng)濟(jì)、高效、低碳、共享”的能源體系，成為未來(lái)?20?年我國(guó)落實(shí)“能源革命”戰(zhàn)略的必由之路。
圖 1 能源革命中的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)及發(fā)展預(yù)期
電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)盡管已有?200?多年歷史，但從來(lái)沒(méi)有一個(gè)歷史時(shí)期比?21?世紀(jì)更引人注目。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)共有上百種，根據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)，適用的場(chǎng)合也不盡相同。其中，鋰離子電池一經(jīng)問(wèn)世，就以其高能量密度的優(yōu)勢(shì)席卷整個(gè)消費(fèi)類電子市場(chǎng)，并迅速進(jìn)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(shí)，全釩液流電池、鉛炭電池等技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐積累，正以其突出的安全性能和成本優(yōu)勢(shì)，在大規(guī)模固定式儲(chǔ)能領(lǐng)域快速拓展應(yīng)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(xué)儲(chǔ)能技術(shù)也如雨后新筍般涌現(xiàn)，并以越來(lái)越快的速度實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用的跨越。目前，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)水平不斷提高、市場(chǎng)模式日漸成熟、應(yīng)用規(guī)?？焖贁U(kuò)大，以儲(chǔ)能技術(shù)為支撐的能源革命的時(shí)代已經(jīng)悄然到來(lái)！