能源储存一直是人类社会可持续发展的关键挑战之一。随着可再生能源的快速发展,如太阳能和风能,我们迫切需要一种高效、可靠的储能技术来解决能源供应的不稳定性。在这个关键时刻,新型储能技术的出现为我们带来了新的希望。
新型储能技术
储能技术是通过装置或介质将能量储存起来,并以特定能量形式释放出来的技术。其中,新型储能是指除抽水蓄能外,以输出电力为主要形式的储能。新型储能技术改变了传统电力系统即发即用的运营模式,可用于风能、太阳能、潮汐能等可再生能源开发存储,是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑技术之一。新型储能技术发展还将催生能源新产业、新业态,已经成为世界各国抢占能源战略和装备制造业新高地的重要领域。
技术概况
根据储存介质的不同,常见储能技术可以分为五大类:机械储能、电化学储能、化学类储能、电磁储能和热储能。机械储能主要包括抽水蓄能和压缩空气储能;电化学储能主要以各类二次电池为主,如锂离子电池、液流电池、铅蓄电池、钠硫电池等;化学类储能主要包括电解水制氢和合成天然气;电磁储能主要包括超级电容储能和超导储能;而热储能主要分为显热储能、相变储能(或成为潜热储能)和热化学储能。新型储能技术中锂离子电池技术成熟,发展最快;全钒液流电池、压缩空气储能已具备大规模产业化条件;钠离子电池、铅电池、锌基液流电池等也已初步进入产业化准入条件。
产业现状
当前全球新型储能市场仍处于发展初期,依托生产侧绿色电气化及终端广泛电气化的能源转型发展背景,储能发展迅速,市场空间巨大,新型储能项目建设规模也越来越大。2022年,全球累计投运电力储能项目累计装机规模237.2GW,新型储能累计装机规模达45.7GW,我国累计投运的电力储能项目累计装机规模59.4GW,新型储能累计装机规模12.7GW。抽水蓄能累计装机规模占比首次低于80%,但仍是目前主流大容量储能手段,新型储能装机以锂离子电池储能为主,多元化发展态势明显,电化学储能技术因配置灵活,兼具成本快速下降优势,成为新型储能发展的重要方向。
机遇与挑战
储能产业的快速发展已是必然趋势,储能支持政策体系不断完善,全球市场需求旺盛。抽水蓄能在未来相当长的时间,仍是大容量、中长时间储能的重要选择。新型储能技术领域,高安全、低成本、资源可再生的电化学储能在中、短时储能中优势显著;液流电池、氢储能凭借大规模、长周期、可跨季节储能等优势,成为“可再生能源+储能”的重要发展方向;压缩空气等其他新型储能技术也将逐渐获得市场机会。安全防控难、储能利用率低、成本回收难仍是现阶段新型储能技术面临的主要难题。亟须推进储能本体技术攻关、健全储能应用市场机制、建设统一调控系统,开展储能选址规划、多场景调控运行等关键技术攻关。
新型储能技术的突破将为人类社会的可持续发展带来革命性的影响。通过不断的研究和创新,我们有望实现更高效、更安全、更可持续的能源储存方案。这些技术的应用将推动能源行业的转型,并为我们的未来提供更清洁、更可靠的能源供应。让我们共同努力,探索新型储能技术的前沿突破,为我们的星球创造一个更美好的未来。
原标题:突破能源储存瓶颈:探索新型储能技术的前沿突破