不久前,西班牙马德里理工大学团队开发的“阿马德乌斯”电池项目,被欧盟委员会评比为2022年最佳发现之一。这款电池选取高温储热技术,能够存储太阳能、风能高产时的过剩能量,在用电顶峰再将其开释。评委会以为,这款发现“拥有高能量密度、高整体效力,所用资料资源丰硕且成本便宜。它的宽泛利用,可能援手我们更好利用绿色清洁的可再生能源。”
发展可再生能源是削减全球温室气体排放的沉要蹊径。不外,由于电力的即发即用性与可再生能源发电的颠簸性,可再生能源电力供需存在肯定水平的错配。在用电顶峰时,目前重要由燃煤、天然气等调峰机组来达到电力的矫捷调节。为了真正实现可再生能源对化石能源的大规模代替,急需利用储能技术代替化石能源调峰机组,实现可再生电力供给与消费的无缝衔接。
储能技术重要分为物理储能、电化学储能、热储能和化学储能等。当前全球利用最为普遍的抽水蓄能技术就属于物理储能。但由于工程选址难度高、建设周期长等,仅靠抽水蓄能难以适应可再生能源电力调峰需要。电化学储能是近年来全球增快最快的新型储能技术。截至2021年底,全球新型储能的累计装机规模超过2500万千瓦,其中锂离子电池市场份额达到90%。新能源汽车产业的发作式增长带头了锂离子电池技术的急剧进取,也使其在储能领域的贸易利用成为可能。
较之车用动力电池,储能设备在电力系统中的运行情况更为复杂。好比,在以太阳能为主的供电系统中,若是储能电站只能持续短时放电,那么用户在后半夜仍面对停电风险;若是遭逢陆续无风的阴雨天,储能电站就会晤对更严格的长时供电压力。在当前交通电动化布景下,全球锂资源已出现供不应求的局面,仅仅依附锂电池技术难以满足将来电力系统对大容量、长周期储能的必要。
相较而言,热储能技术在“长时储能”领域更具经济性。它以储热资料为媒介,将太阳能等以热能的大局先贮存起来,在必要时开释。以往,储热技术重要利用在供暖、热水、冰蓄冷等低温热源的存储和利用。近年来,随着太阳能热发电与工业余热回收技术的发展与使用,中高温储热的需要不休增长。目前我国光热发电项目装机容量已达到538兆瓦,储热介质普遍选择硝酸盐资料,熔融状态工作温度领域为290—560摄氏度,可实现高达10幼时以上的储能时长。
马德里理工大学团队设计的新型储热技术选取硅合金资料,在资料成本、储热温度、储能时长方面的优势值得等待。硅是地壳中第二丰硕的元素,每吨硅砂的成本仅为30—50美元,为熔盐资料的1/10。此表,硅砂颗粒的储热温差比熔盐高得多,工作温度最高可达1000摄氏度以上,更高的工作温度也有助于提升光热发电系统的整体能效。
除了热储能技术,压缩空气、氢氨储能等在“长时储能”方面也有很大潜力。美国能源部于2021年颁布了“长时储能攻关”打算,指标在10年内将时长超过10幼时的储能系统成本降低90%以上。丹麦、德国等欧洲国度在跨季节储热领域也有持久布局。我国国度发展鼎新委、国度能源局2022年3月印发的《“十四五”新型储能发展执行规划》也提出要推动多功夫尺度新型储能技术试点示范,沉点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等日到周、周到季功夫尺度储能技术。将来,“长时储能”将在全球能源转型中阐扬日益沉要的作用。
(起源:中国能源网)