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截至2021年,國內在儲能技術方面約有7.55萬件專利
日期:2021-12-27   [復制鏈接]
責任編輯:sy_shenlu 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
隨著全球能源格局由依賴化石能源向追求清潔能源轉變,能源的持續(xù)穩(wěn)定供給,日益成為公眾關注的重要問題。其中,儲能技術貫穿新能源開發(fā)與利用的全部環(huán)節(jié),成為新能源發(fā)展的核心支撐。國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030年)》,部署十五項重點任務,其中就包括先進儲能技術創(chuàng)新。
儲能技術是指通過裝置或者物理介質將能量儲存起來以便后續(xù)需要時進行利用的技術。目前,按照存儲介質進行分類,儲能技術主要可以分為機械類儲能、電化學類儲能、電磁類儲能、熱儲能、化學類儲能等。實際應用中,機械類儲能以及電化學類儲能的應用范圍相對更加廣泛。

機械類儲能是指利用機械原理將能量進行存儲的技術,例如典型的抽水蓄能、壓縮空氣儲能以及飛輪儲能等。以目前主流的抽水蓄能為例,抽水蓄能主要是在用電低谷階段,利用過剩的電力將作為液態(tài)能量媒體的水從低海拔位置移動至高海拔位置,以將過剩電力所具有的電能轉換為這部分水增加的重力勢能,實現(xiàn)能量的儲存。這樣,在用電高峰階段,通過控制高海拔位置的水流動至低海拔位置,再將這部分水的重力勢能轉換為電能輔助電力供應。僅針對這種削峰填谷的電力供應思路,截至2021年10月國內已經(jīng)研發(fā)出300件以上的專利,用于不斷優(yōu)化儲能效率以及電力供應效果。

電化學類儲能是指利用化學反應原理將能量進行儲存的技術,主要是基于電池實現(xiàn)能量在電能與化學能之間的轉換。主流的電池包括鋰離子電池、鉛酸電池、鈉硫電池和液流電池等。目前,鋰離子電池在電動汽車、計算機、移動設備上應用普遍,幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。基于鋰離子電池的儲能技術也得到迅速發(fā)展,國內公開的關于鋰離子電池的專利已超過2300件。

電磁類儲能、熱儲能以及化學類儲能在一些領域中也有相關應用。其中,電磁類儲能是指利用電磁原理實現(xiàn)儲能的技術,主要包括超級電容器儲能和超導儲能。熱儲能是指將能量在熱能與電能之間進行轉化的技術,主要包括顯熱儲能以及潛熱儲能等?;瘜W類儲能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體的技術,如將氫與二氧化碳合成為甲烷的P2G技術等。

截至2021年10月,筆者檢索到國內在儲能技術方面約有7.55萬件專利,包括約4.33萬件發(fā)明專利與約3.22萬件實用新型專利。其中,98%的專利均與電儲能相關,即用于實現(xiàn)能量在電能與其它類型能量之間進行轉換,在智能電網(wǎng)、動力電池等領域應用廣泛。電儲能具備優(yōu)異的調節(jié)性能、靈活的安裝方式、環(huán)保等多種優(yōu)勢。

在大規(guī)模的電儲能技術中,抽水蓄能技術相對更加成熟,但是其受地理條件制約,在不滿足地理條件的情況下難以實現(xiàn)抽水蓄能。而以鋰離子電池為代表的電化學類儲能受地形等因素影響較小,可靈活運用于發(fā)電側、輸配電側和用電側,并具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、儲存壽命長、無記憶效應及無環(huán)境污染等優(yōu)點。隨著電化學類儲能技術的發(fā)展,電化學類儲能技術的成本不斷下降,商業(yè)化應用日益成熟,這使得電化學類儲能的優(yōu)勢愈發(fā)明顯,并逐漸成為儲能技術的主流,且未來仍有較大的成本下降空間,發(fā)展?jié)摿^大。

截至2021年10月,筆者檢索到國內約有1.92萬件電化學類儲能專利。由于電化學類儲能技術的應用前景較廣,針對電化學類儲能技術的研究投入愈來愈多,后續(xù)會有更多的專利產(chǎn)出。以國家電網(wǎng)以及寧德時代為代表的多家企業(yè),對電化學類儲能技術的研究水平已經(jīng)處于領先地位,并已經(jīng)在全國范圍內加速儲能布局,包括搭建儲能電站、構建儲能產(chǎn)業(yè)鏈(如動力電池產(chǎn)業(yè)鏈)等。另外,清華大學、重慶大學等高校也在積極致力于儲能技術的研究,不僅擁有數(shù)量較多的專利,也將專利付諸于實際應用。

隨著儲能技術的不斷發(fā)展,新能源產(chǎn)業(yè)日益興起,只有將最新的儲能技術應用到智能電網(wǎng)、動力電池等領域,方可保障電網(wǎng)高效安全運行和電力供需平衡,提高電網(wǎng)穩(wěn)定性以及電能質量,滿足社會公眾不斷增長的對于新能源的需求。

原標題:截至2021年,國內在儲能技術方面約有7.55萬件專利 
 
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來源:中國知識產(chǎn)權報
 
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