城市“電力銀行”是什么？9月29日，中國科學院舉行科技“雙碳”服務經濟主戰場系列成果新聞發布會，發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。

發布會上提到的液流電池儲、壓縮空氣儲能電站就相當于城市的“電力銀行”，讓電力可隨時充、放。當在電網用電低谷時，利用風能、太陽能等可再生能源發電給電池充電，將電能轉化為化學能儲存于電池中；在電網用電高峰時，將儲存于電池中的化學能轉化為電能進行放電，在整個電力系統中起到“削峰填谷”的作用。



5月26日，一名工作人員從江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站設備前走過。 當日，江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站正式并網投運。鹽穴壓縮空氣儲能是指在電網負荷低谷期使用電能壓縮空氣，將其高壓密封在地下的鹽穴中，待電網負荷高峰期再釋放壓縮空氣推動發電機發電，從而幫助電網消峰填谷。據介紹，該項目是我國首個鹽穴壓縮空氣儲能電站。 新華社發

儲能電站相當于城市“電力銀行”，起到“削峰填谷”作用

“碳達峰、碳中和”是一場深刻的經濟社會變革，同時也是一場深刻的能源革命和工業革命。當前，我國能源結構中化石能源占比約85%。實現能源結構的低碳轉型、增加清潔可再生能源使用比例是實現“雙碳”目標的重要手段。

《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發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，風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上；到2060年，非化石能源消費比重達到80%以上。我國能源結構將從以化石能源為主體的能源結構轉變為以新能源為主體的新型能源體系。

但由于以風光為代表的可再生能源具有波動性和間歇性，其大規模接入電網后，要求電力系統必須具備一定的應變和響應能力，才能保證可再生能源供電的可靠性，對電網穩定運行與能源持續供應提出了重大挑戰。

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

全球功率最大、容量最大液流電池儲能調峰電站即將投用

9月29日發布會上，中國科學院大連化學物理研究所副所長、儲能技術研究部部長李先鋒介紹，百兆瓦級大連液流電池儲能調峰電站進入并網調試最后階段，預計10月中旬正式投入使用。

據悉，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峰電站。

李先鋒表示，百兆瓦級大規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調峰壓力，提高大連南部地區供電可靠性。

值得一提的是，大連液流電池儲能調峰電站基于大連化物所研發的全釩液流電池儲能技術，利用不同價態的釩離子作為活性物質，通過正負極電解液中釩離子發生的氧化或還原反應，實現電能和化學能的相互轉換，進而實現電能的大規模儲存和釋放。

“釩電池”緣何成為儲能業態的新寵？這是因為它的安全性高、可靠性好、輸出功率和儲能容量規模大、壽命長、性價比高、電解液可循環利用，對環境友好，在大規模儲能領域具有很好的應用前景。

大連融科儲能技術發展有限公司總經理王曉麗也表示，中國是全球最大的釩儲量和產量的國家，擁有資源優勢。其次，釩電解液可以循環使用，在資源上不會發生損失和消耗，這些都使得價格可以根據供需保持在合理區間。

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

國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目并網發電

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發電。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，每年可節約標準煤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模最大、效率最高的新型壓縮空氣儲能電站。

據悉，傳統壓縮空氣儲能利用低谷低質電，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，同燃料燃燒后驅動透平發電，目前已在德國和美國得到了商業應用。但是，傳統壓縮空氣儲能存在三個主要技術瓶頸，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；三是系統效率較低，需進一步提高。

先進壓縮空氣儲能技術有哪些優勢？徐玉杰介紹，先進壓縮空氣儲能技術具有規模大、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勢，是極具發展潛力的長時大規模儲能技術，可實現電力系統調峰、調頻、調相、旋轉備用、黑啟動等多個功能，在提高電力系統效率、安全性和經濟性等方面具有廣闊的發展空間和強勁的競爭力。

“‘百兆瓦先進壓縮空氣儲能’由工程熱物理研究所陳海生研究員帶領的多學科交叉團隊，歷經近20年，原創性地提出了先進壓縮空氣儲能技術新原理，突破了1-100MW級壓縮空氣儲能系統關鍵技術。”張濤評價稱。

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，可形成大規模儲能系統運行新模式及戰略新興產業集群，有力推動我國壓縮空氣儲能技術規模化、產業化、商業化發展進程，對有效支撐能源革命和構建新型電力系統，具有重要的里程碑意義，推動我國壓縮空氣儲能技術及產業的高質量發展，服務國家重大需求，助力雙碳目標的實現。



作者：王凡 來源：南方都市報 責任編輯：jianping