福州市

“超级充电宝”如何驱动未来能源转型

——2024世界储能大会主论坛观察

2024-11-08 08:22
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7日,嘉宾在展会上了解仿真机械手的相关技术。

7日,参展商带来的机器狗在为观展嘉宾表演节目。

7日,嘉宾在宁德时代展区参观,了解骁遥超级增混电池。

7日,嘉宾在2024世界储能大会开幕式上听取演讲。

  全球对“双碳”以及能源转型问题的重视,促使新能源发展站在“聚光灯”下,储能作为其中关键一环,迎来重大机遇期。

  去年,联合国气候变化大会上达成的“阿联酋共识”,首次强调要“转型脱离化石能源”,提出到2030年将全球可再生能源发电能力提高到目前3倍,将能源效率提高到目前2倍的目标。根据国际可再生能源署计算,要实现“阿联酋共识”所设定的目标,全球的储能容量需要增加6倍。

  在这一背景下,新型储能成为实现碳达峰、碳中和目标的关键支撑。2024世界储能大会主论坛上,多名中外院士专家,以及来自全球10多个国家的国际组织代表、国内外储能行业机构、著名专家学者和企业家代表会聚,围绕“谱全球储能新篇 筑安全绿色高地”主题,探讨储能产业发展方向,为行业发展献智献策。

前景与挑战并存

  作为一种能够存储和释放能量的技术,储能像一个巨大的“充电宝”,在促进新能源消纳、推动能源绿色低碳转型、保障电力系统安全稳定运行等方面发挥着重要作用。

  中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士徐政和解释说,风电、光伏发电具有随机性、间歇性、波动性特点,为了保障电网安全和供电可靠性,发展各类储能至关重要,所以这一行业欣欣向荣。

  我国新型储能产业规模正在快速增长。工业和信息化部总经济师、办公厅主任高东升给出一组数据,2023年新型储能产值突破3000亿元,技术水平不断提高,产业生态初步形成。

  在政策机制和市场驱动下,我国已经逐步建成了品类齐全、配套完整的新型储能产业体系。十三届全国政协经济委员会副主任、国家智能制造专家委员会主任苏波指出,截至今年9月底,全国已建成投运新型储能5852万千瓦/1.28亿千瓦时,较去年年底增长约86%,今年1至8月,全国新型储能累计充放电量约260亿千瓦时,等效利用小时数约620小时,有效支撑了电力系统稳定运行和可靠供应,成为未来零碳电力系统不可或缺的构成要素。

  从全球看,中国-IRENA(国际可再生能源署)合作办公室负责人姜昊介绍,2023年全球储能市场继续高速发展,新增的投运项目,装机突破了50个GW,增幅将近70%。中国、欧洲和美国将继续引领全球储能市场的发展,三者的装机规模合计占全球近90%,其中中国占了50%,所以这几个市场是非常重要的储能市场。

  但另一方面,储能正陷入自身发展的“桎梏”之中。姜昊指出,新能源在新型电力系统占比和渗透率不断提高的同时,储能在技术、经济和市场等方面仍面临非常多的挑战。

技术路线的探索

  在储能技术突破的道路上,在这万亿蓝海赛道中,谁将成为站在金字塔顶的人?

  “储能是新型电力系统的蓄水池、‘双碳’目标的压舱石,行业必须在快速增长中同步实现高质量发展。”宁德时代新能源科技股份有限公司创始人、董事长曾毓群表示,高可靠是行业发展的根基,高价值是行业良性发展的内驱力。“作为一个技术高度密集的产业,只有聚焦价值竞争,创造高价值产品,才能走上良性发展的道路。”

  实现能源绿色转型,关键的瓶颈是应对太阳能和风能的间歇性及不可控性。在中国科学院院士赵天寿看来,要实现以储能平抑风光发电的波动,在新型电力系统的源、网、荷三侧,长时储能设施的配置都至关重要。大型储能装备应具有安全可靠、经济可行、资源可及三大技术要求。

  在我国储能装机版图中,抽水蓄能和锂电的总占比超98%。其中抽水蓄能技术成熟,但受到地理条件限制;锂电储能则具备能量密度高、能量转换效率高的优势,但由于其能量载体为固态,扩容并不方便,且对于安全控制要求较高。

  赵天寿重点介绍了一项结合上述两种储能技术优势的液流电池,其结构不同于传统的锂电,能量储存在电解液当中。因此,此类电池的储能时长取决于液罐的大小,具有时长灵活、扩容方便的特点,适用于需求不同的源、网、荷三侧。“另外,由于储能场景的液流电池电解液是水溶液,不易着火,也具有较长的循环寿命。”

破局势在必行

  站在新一轮能源革命节点,破局势在必行。

  如今,在绿色、低碳产业转型引领下,储能行业开始由研发示范向产业化转型,政产学研各界都在积极寻找储能技术突破口。

  “当前,要把促进能源转型与发展好、利用好储能紧密结合起来,推动储能产业高质量发展。”高东升表示,要加强新型储能制造业统筹布局,强化政策支持,加快产业创新,加强资源整合,发挥新型储能创新中心等平台作用,布局建设一批储能领域中试验证平台,强化标准支撑引领,统筹推进产品攻关和标准研制。同时,探索可持续发展的储能商业化模式,不断拓展储能产品示范应用。

  在本次主论坛上,全球最具影响力的可再生能源领域的政府间国际组织——IRENA,面向全球首次发布储能专题研究报告《光伏与储能助力能源转型》。

  储能产业规模化发展离不开高质量的标准体系供给。针对当下储能行业安全标准不健全,实证检验平台缺失,难以保证储能系统的质量和安全问题,报告呼吁推进储能安全标准体系及实证平台的建立,从而推动行业健康有序发展。

  在加快健全新型储能标准体系建设方面,中国工程院院士舒印彪在会上强调,重点要推进安全检测质量环保回收利用等标准的研制,加强碳足迹核算体系建设,开展储能产品全生命周期碳足迹的标准研制,建立产品碳足迹的基础数据库和实景数据库等标准配套。

  全球电池联盟执行董事英格·彼得森介绍,全球电池联盟自2017年成立以来,旨在建立从矿石开采到电池生产的电池行业监管标准,提高公众和社会对可持续性风险和影响的认知。在大会期间,联盟还展示用于建立行业内标准的“电池护照”2.0目标及试点结果。

  “该研究报告还探析各国乃至全球如何科学设定储能装机目标,引导资金、技术、人才等关键资源集中到储能领域,以加快全球储能装机速度,保证全球储能与可再生能源发展保持步调一致。”IRENA知识、政策与金融中心主任劳尔·阿尔法罗·佩利科指出,要在2030年实现“阿联酋共识”所设定的目标,还需要全球不断扩大在可再生能源、电网、灵活性资源和储能方面的投资。(记者 李珂 赖昊拓/文 林熙/图)

 

访谈

筑牢储能安全的三道防线

——访中国科学技术大学教授孙金华

  随着储能规模的扩大和应用场景的拓展,其安全风险也相应增加,尤其是电化学储能电站的热失控风险值得警惕。

  2024世界储能大会进行期间,中国科学技术大学教授孙金华在接受记者采访时表示,为保障储能安全,应着重筑牢三道防线。

  一是本体安全。目前,我国电力储能项目大多应用磷酸铁锂电池,尽管其热失控概率极低,但因为大型储能电站由许多电池串并联组成,电池组成系统后其热失控风险将大幅提升。因此,提升电池本体的安全性应当是首道防线。一方面,应当提升正极材料的热稳定性,提升其分解温度,减少其分解释放的氧气,且可对其进行高性能的元素掺杂及表面包覆。另一方面,可考虑不可燃或阻燃添加剂的施用,以降低风险。

  二是过程安全。要注重防患于未然,做好储能电池运行过程中的预警监测。目前,学界已研制出可植入电池内部的高精度、多模态集成光纤器,可实现对锂电池热失控全过程的精准分析与早期预警。

  三是消防安全。一旦前两道防线被突破,需要及时捕捉火情并报警,继而联动消防系统进行高效快速灭火。针对因储能电池引发的火灾特性,多参数融合热失控火灾报警技术、电池系统灭火抗复燃技术、锂电池系统液氮灭火抑爆技术等创新研发应用应予以重视。(记者 尤方明)

实现储能与人工智能的协同发展

——访国宁新储(福建)科技有限公司副总经理江博

  “储能与人工智能,在未来必将产生一系列精彩碰撞。”2024世界储能大会进行期间,国宁新储(福建)科技有限公司副总经理江博在接受记者采访时说。

  江博表示,人工智能算法的迭代升级,需要极大的电力消耗,作为一种新型电力供给模式,储能将为之提供强大支撑,应用前景广阔,目前不少算力中心已开展了相关尝试。

  从另一方面来看,储能是否需要人工智能?江博认为,人工智能的介入将为储能调度提供更高效的解决方案。如果能通过实时数据分析,实现一定周期内电力需求的预测,便能极大程度避免能源浪费、推动电力资源优化配置。在电力现货市场快速推进的今天,意义重大。

  在江博看来,二者要实现深度融合,面临的主要制约并非在技术层面,而在伦理、安全、责任、法律等维度。如电力调度事关民生福祉,人工智能的参与需极为审慎。当前,通过储能系统全生命周期的数字化管理,赋能储能电站的安全运维,不失为一种更现实的探索方向。

  “储能产品的未来将会沿着高能效比、更多样化的方向前进。”江博表示,根据不同终端应用场景,大电芯、小电芯、集装箱、电柜,乃至油加储的局域网络格局,都将促成技术与价值的协同。(记者 尤方明)

 

特写

乘“东湖之星”体验绿色航行

  7日晚,记者一行来到宁德南岸公园,踏上形似闽东大黄鱼的“东湖之星”——宁德首艘纯电动游船,开启了一场体验独特的绿色航行。

  在斑斓灯光的温柔映衬下,东湖犹如一块镶嵌在夜色中的翡翠,宁静而神秘。站立在甲板上,轻柔的晚风带着花草的芬芳拂过脸颊,带走我们一身的疲惫。

  与传统燃油船舶不同,电动船舶没有油气产生的异味,启动时几乎没有声响,只有湖水轻轻拍打船身的声音,缓缓在耳边回荡。

  解说人员介绍,“东湖之星”于今年1月13日投入运营,标志着宁德电动船舶研发推广进入实质性应用阶段,“零碳文旅”随之步入新赛道。

  据了解,“东湖之星”是全国首艘配备直翼舵桨,并入级中国船级社“绿色船舶-3”标志的纯电动观光游船。因采用纯电动推进方式,杜绝了油料泄漏风险,实现船舶尾气零排放,低耗能低噪声,为游客提供安静舒适的游览环境。

  我们乘坐“东湖之星”缓缓驶离码头,不一会儿,横跨在湖面上的金马大桥灯光闪烁,映照在波光粼粼的湖面上,如梦似幻。大伙纷纷拿出手机,拍下这动人的夜景。

  三都澳酒店的轮廓也逐渐清晰,自然园林式的布局如“城市绿洲”,在夜色中尤为夺目,与周围的自然景观共同勾勒出一幅美轮美奂的画卷。

  看着船在灯光的指引下缓缓前行,越发让人感受到绿色航行之美。在这个全球气候变暖加剧的时代,“东湖之星”不仅标志着我国电动船舶技术的重大革新突破,更是绿色、环保、可持续的航运新时代的生动注脚。(见习记者 庄然)

来源:福建日报

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