儲能：可再生能源實(shí)現(xiàn)充分利用的關(guān)鍵一環(huán)

為應(yīng)對全球氣候變化，以可再生動力為主體的綠色、低碳、清潔動力系統(tǒng)建造是我國甚至全世界的動力戰(zhàn)略挑選。2021年全國兩會上，我國政府工作報(bào)告明確提出，到2030年非化石動力占一次動力消費(fèi)比重到達(dá)25%左右、風(fēng)電太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量到達(dá)12億千瓦以上等目標(biāo)。

但是，可再生動力的間歇性和隨機(jī)性為電力系統(tǒng)電力電量平衡帶來了巨大挑戰(zhàn)。應(yīng)對可再生動力風(fēng)/光發(fā)電與用電負(fù)荷之間的電力電量不平衡問題，需求依托儲能技能，即在電能較多時(shí)將電能儲存在儲能系統(tǒng)中，在電能缺乏時(shí)經(jīng)過儲能系統(tǒng)的放電進(jìn)行電能彌補(bǔ)。

儲能技能可分為物理技能與化學(xué)技能兩大類。物理類儲能技能包含：抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導(dǎo)儲能、顯熱蓄熱、相變蓄熱等?；瘜W(xué)類儲能技能包含：鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池、燃料電池、超級電容、儲氫、熱化學(xué)蓄熱等。

在物理類儲能技能方面，抽水蓄能技能比較老練，但其依賴于大型水庫，進(jìn)一步開展受到限制;壓縮空氣儲能技能對環(huán)境友好，適用于大規(guī)模開展，同時(shí)可耦合熱能利用促進(jìn)可再生動力熱的吸收，具有良好的開展遠(yuǎn)景;飛輪儲能技能則具有高功率、相關(guān)設(shè)備壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

在化學(xué)類儲能技能方面，以鋰電池為代表的電化學(xué)儲能技能現(xiàn)已開始進(jìn)入商業(yè)化、規(guī)?；褂茫Y(jié)合電動汽車對鋰電池的需求，該技能將得到更快開展，但由于其儲能容量較低，因此在大規(guī)?？稍偕鷦恿尤敕矫娴氖褂檬艿较拗疲贿^該技能可作為抽水儲能和壓縮空氣儲能調(diào)理電網(wǎng)頻率的彌補(bǔ)手法。

比較較而言，現(xiàn)在儲能行業(yè)內(nèi)，物理類儲能技能中的超導(dǎo)儲能技能在解決電網(wǎng)瞬間斷電及電壓暫降等方面具有顯著優(yōu)勢，但由于其本錢較高，現(xiàn)在使用較少。

就未來儲能技能開展而言，關(guān)于大規(guī)?？稍偕鷦恿Φ睦?，既需求物理儲能的大規(guī)模容量確保，又需求化學(xué)儲能的快速呼應(yīng)，兩者的高效結(jié)合將是未來可再生動力儲能方面的關(guān)鍵。部分新的技能手法也讓未來可再生動力儲存具有良好遠(yuǎn)景。例如，近年來受我們關(guān)注的先進(jìn)壓縮空氣儲能技能，就可選用普通的空氣進(jìn)行能量儲存，不需求大型水庫，且經(jīng)過耦合蓄熱技能可以實(shí)現(xiàn)零碳排放，大型化后本錢顯著下降(比較化學(xué)儲能技能)，將在未來可再生動力占比較高的動力系統(tǒng)中占有重要方位。

(轉(zhuǎn)載自中科院之聲微信公眾號)科技日報(bào)

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儲能可再生動力

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