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城市“電力銀行”來了！9月29日，中國科學(xué)院舉行科技“雙碳”服務(wù)經(jīng)濟主戰(zhàn)場系列成果新聞發(fā)布會，發(fā)布了百兆瓦液流電池儲能電站和百兆瓦先進壓縮空氣儲能兩項成果。發(fā)布會上提到的液流電池、壓縮空氣儲能電站就相當(dāng)于城市的“電力銀行”，在整個電力系統(tǒng)中起到“削峰填谷”的作用。


A

解決運行安全、電力電量平衡、可再生能源消納等問題

 “碳達峰、碳中和”是一場深刻的經(jīng)濟社會變革，同時也是一場深刻的能源革命和工業(yè)革命。當(dāng)前，我國能源結(jié)構(gòu)中化石能源占比約85%。實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型、增加清潔可再生能源使用比例是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要手段。

《中共中央 國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》指出，到2030年非化石能源消費比重達到25%左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上；到2060年，非化石能源消費比重達到80%以上。我國能源結(jié)構(gòu)將從以化石能源為主體的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕履茉礊橹黧w的新型能源體系。

但由于以風(fēng)光為代表的可再生能源具有波動性和間歇性，其大規(guī)模接入電網(wǎng)后，要求電力系統(tǒng)必須具備一定的應(yīng)變和響應(yīng)能力，才能保證可再生能源供電的可靠性，對電網(wǎng)穩(wěn)定運行與能源持續(xù)供應(yīng)提出了重大挑戰(zhàn)。

儲能技術(shù)可有效解決電力系統(tǒng)的運行安全、電力電量平衡、可再生能源消納等方面的問題。本次發(fā)布會提到的液流電池、壓縮空氣儲能電站就相當(dāng)于城市的“電力銀行”，讓電力可隨時充、放。當(dāng)在電網(wǎng)用電低谷時，利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電給儲能電站充電，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能或空氣壓力勢能進行儲存；在電網(wǎng)用電高峰時，將所儲存的化學(xué)能或空氣壓力勢能轉(zhuǎn)化為電能進行放電，在整個電力系統(tǒng)中起到“削峰填谷”的作用。

B

全球功率最大、容量最大液流電池儲能調(diào)峰電站即將投用

9月29日發(fā)布會上，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所副所長、儲能技術(shù)研究部部長李先鋒介紹，百兆瓦級大連液流電池儲能調(diào)峰電站進入并網(wǎng)調(diào)試最后階段，預(yù)計10月中旬正式投入使用。

據(jù)悉，該電站是迄今為止全球功率最大、容量最大的液流電池儲能調(diào)峰電站。

李先鋒表示，百兆瓦級大規(guī)模儲能電站對于促進新能源高比例消納、保障電力安全供應(yīng)具有重要作用。按照中國居民日常生活每日人均用電2度左右計算，電站可供20萬居民一天的用電需求，可緩解大連乃至遼寧電網(wǎng)調(diào)峰壓力，提高大連南部地區(qū)供電可靠性。

值得一提的是，大連液流電池儲能調(diào)峰電站基于大連化物所研發(fā)的全釩液流電池儲能技術(shù)，利用不同價態(tài)的釩離子作為活性物質(zhì)，通過正負(fù)極電解液中釩離子發(fā)生的氧化或還原反應(yīng)，實現(xiàn)電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)電能的大規(guī)模儲存和釋放。

“釩電池”緣何成為儲能業(yè)態(tài)的新寵？這是因為它的安全性高、可靠性好、輸出功率和儲能容量規(guī)模大、壽命長、性價比高、電解液可循環(huán)利用，對環(huán)境友好，在大規(guī)模儲能領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司總經(jīng)理王曉麗也表示，中國是全球最大的釩儲量和產(chǎn)量的國家，擁有資源優(yōu)勢。其次，釩電解液可以循環(huán)使用，在資源上不會發(fā)生損失和消耗，這些都使得價格可以根據(jù)供需保持在合理區(qū)間。

中國科學(xué)院副院長張濤評價說，“百兆瓦液流電池儲能電站”解決了液流電池產(chǎn)業(yè)化過程中存在的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題，突破了液流電池關(guān)鍵材料、核心部件電堆及系統(tǒng)集成等關(guān)鍵核心技術(shù)，是目前全球最大液流電池儲能電站。

C

國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目并網(wǎng)發(fā)電

9月30日下午5點，國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目在河北張家口順利并網(wǎng)發(fā)電。中科院工程熱物理所研究員徐玉杰介紹，“該項目每年可發(fā)電1.32億度以上，能夠在用電高峰為約5萬戶用戶提供電力保障，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.2萬噸，減少二氧化碳排放10.9萬噸。”

記者了解到，該項目是目前世界單機規(guī)模最大、效率最高的新型壓縮空氣儲能電站。

據(jù)悉，傳統(tǒng)壓縮空氣儲能利用低谷低質(zhì)電，將空氣壓縮并儲存于大型儲氣洞穴中；在用電高峰，高壓空氣從儲氣洞穴釋放，同燃料燃燒后驅(qū)動透平發(fā)電，目前已在德國和美國得到了商業(yè)應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)壓縮空氣儲能存在三個主要技術(shù)瓶頸，一是依賴化石燃料提供熱源；二是依賴天然儲氣洞穴，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等；三是系統(tǒng)效率較低，需進一步提高。

先進壓縮空氣儲能技術(shù)有哪些優(yōu)勢？徐玉杰介紹，先進壓縮空氣儲能技術(shù)具有規(guī)模大、成本低、壽命長、清潔無污染、儲能周期不受限制、不依賴化石燃料及地理條件等優(yōu)勢，是極具發(fā)展?jié)摿Φ拈L時大規(guī)模儲能技術(shù)，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、旋轉(zhuǎn)備用、黑啟動等多個功能，在提高電力系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟性等方面具有廣闊的發(fā)展空間和強勁的競爭力。

徐玉杰表示，張家口國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目建成后，可形成大規(guī)模儲能系統(tǒng)運行新模式及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，有力推動我國壓縮空氣儲能技術(shù)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化發(fā)展進程，對有效支撐能源革命和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，具有重要的里程碑意義，推動我國壓縮空氣儲能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，服務(wù)國家重大需求，助力雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)。

原標(biāo)題：城市“電力銀行”：閑時儲能忙時放電