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8月2日，由中國能源研究會、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟主辦的第八屆儲能西部論壇在陜西西安舉辦。澳大利亞技術(shù)科學與工程院外籍院士 劉科在論壇上提出，沒有長時儲能碳中和不可能實現(xiàn)。

他提到，儲能技術(shù)仍有許多種類需要大發(fā)展，不論哪種技術(shù)都有專門的應(yīng)用場景，不要用一種技術(shù)去反對另一種技術(shù)。讓儲能市場百花齊放，利用市場去選擇最便宜的即可。

新型長時儲能的五大優(yōu)點

目前，全球電力行業(yè)正處于從化石能源轉(zhuǎn)向可再生能源的能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵階段。然而可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中占比的上升也帶來了新的挑戰(zhàn)，風電和太陽能發(fā)電的隨機性、間歇性與波動性對現(xiàn)有發(fā)電系統(tǒng)造成了巨大的結(jié)構(gòu)性壓力。大量的風能和太陽能接入系統(tǒng)將導致頻繁的電力過剩和短缺。若新能源裝機占比進一步上漲，電力供需不平衡的時期將有可能持續(xù)幾天甚至幾周，且在全球變暖的氣候背景下，極端天氣事件將使電力波動發(fā)生的頻率更高。

總的來說，在能源轉(zhuǎn)型這條賽道上，電力行業(yè)將面臨三大挑戰(zhàn)：

（1）電力系統(tǒng)供需失衡：電力供應(yīng)過剩、短缺的情況將在更長的時間維度上頻繁發(fā)生。
（2）輸配電模式的轉(zhuǎn)變：由傳統(tǒng)輸配電模式向分布式、源網(wǎng)荷多遠互動的模式轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)升級成本大幅上升。
（3）系統(tǒng)機械慣量、旋轉(zhuǎn)備用缺失：大部分可再生能源不具備傳統(tǒng)發(fā)電機的機械慣量，使電網(wǎng)整體調(diào)頻能力降低，進一步降低電網(wǎng)穩(wěn)定性。

1、新型長時儲能LDES成為解決新能源接入問題的關(guān)鍵技術(shù)

隨著鋰離子電池儲能應(yīng)用在電力領(lǐng)域的廣泛鋪開，鋰電儲能的劣勢也逐漸顯現(xiàn)，主要體現(xiàn)在較差的安全性以及在長時（＞4h）儲能應(yīng)用方面較差的經(jīng)濟性。新型長時儲能（LDES，Long Duration Energy Storage）可以通過在更長時間維度上（＞4h，跨天，跨周，跨季節(jié)）存儲和釋放能量來提高電力系統(tǒng)的靈活性。其主要應(yīng)用場景體現(xiàn)在四個方面：

（1） 日內(nèi)儲能應(yīng)用：4~12個小時的長時儲能，解決日內(nèi)電力供需失衡。
（2） 跨天、跨周儲能應(yīng)用：主要應(yīng)對短期天氣異常（缺乏光照、缺水等）造成的中長期電力失衡。
（3） 跨季節(jié)應(yīng)用：解決冬季能源需求高峰以及氣候變化帶來的電力系統(tǒng)長期不確定性。
（4） 應(yīng)對極端天氣事件。

2、新型長時儲能LDES可通過多種技術(shù)路線實現(xiàn)

前文所提到的應(yīng)用場景要求新型長時儲能不僅能在技術(shù)方面滿足日內(nèi)、跨天、跨周、跨季節(jié)儲能的要求，還要在經(jīng)濟性、安全性以及容量規(guī)模方面具備更更強的競爭力。這要求新型長時儲能可以靈活擴大規(guī)模以維持數(shù)小時、數(shù)天甚至數(shù)周的電力供應(yīng)，減少稀有金屬原材料的使用（例如鋰離子電池所需的鎳鈷錳等），以彌補鋰電儲能系統(tǒng)長時儲能方面的短板。新型長時儲能可以通過多種方式實現(xiàn)，如機械儲能、熱儲能、電化學儲能、化學儲能等。

（1） 機械儲能：最成熟的機械儲能技術(shù)是抽水蓄能，占全球總儲能容量的95%，但對廠站選址有一定要求。當下出現(xiàn)的新型抽水蓄能設(shè)施如地質(zhì)力學水泵可減少其對地理條件的依賴。此外，機械儲能還包括壓縮空氣儲能、重力儲能、液態(tài)空氣儲能。壓縮空氣儲能同時兼顧熱儲能，用于存儲壓縮過程中產(chǎn)生的熱量并在放電循環(huán)中重復(fù)使用；重力儲能目前處于商業(yè)化的早期階段。

（2） 熱儲能：熱儲能技術(shù)可同時釋放電力和熱量，技術(shù)路線可分為改變介質(zhì)溫度、改變介質(zhì)材料狀態(tài)、熱化學熱反應(yīng)等。這些技術(shù)使用如熔鹽、混凝土、鋁合金或巖石材料等介質(zhì)將熱量存儲于絕熱容器中。使用最廣泛的技術(shù)路線是熔鹽和聚光太陽能（CSP）發(fā)電設(shè)施相結(jié)合。

（3） 化學儲能：氫儲，天然氣儲能等。

（4） 電化學儲能：基于電化學反應(yīng)的長時儲能，液流電池是目前較為成熟的技術(shù)路線。液流電池將電能儲存于外部儲罐中的化學溶劑中，通過離子交換膜實現(xiàn)充放電。新型金屬空氣液流電池主要使用低成本且資源豐富的金屬物質(zhì)、空氣和水，具有可擴展性和較低的系統(tǒng)安裝成本。混合液流電池同時具有液體電解質(zhì)和金屬陽極，結(jié)合了傳統(tǒng)液流電池和金屬電池的特性。

圖1：長時儲能分類概述（LDES Council & McKinsey & Company，長城證券研究院）

3、相較于其他儲能形式，新型長時儲能LDES具有五大優(yōu)點

可再生能源發(fā)電占比的增加將為8-12小時乃至更長時間維度的儲能需求帶來增長，也是新型長時儲能LDES的重要市場。與鋰電池相比，新型長時儲能LDES技術(shù)主要具有以下5個優(yōu)勢：

（1） 存儲大量電能時邊際成本低。

（2） 能量和功率解耦。

（3） 可模塊化、可擴展性、廠站位置要求少，安全性更強。

（4） 不依賴稀有元素，經(jīng)濟成本低，具有產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?yīng)。

（5） 與輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的升級擴容相比，建設(shè)周期短。

原標題：專家：沒有長時儲能碳中和不可能實現(xiàn)！