亚洲无码中字_亚洲欧美一级夜夜爽视频_久久都是精品国产_国产麻豆一精品一av一免费

中國鐵合金網(wǎng)：依托于傳統(tǒng)能源，新能源是一種相對而言比較新興的技術，具體包括太陽能、風能、化學能源，也就是我們常用的電池，還有氫能、生物質(zhì)能和地熱能。

儲能是我們通過介質(zhì)或者設備，利用物理或者化學的原理和方法，把能源儲存起來，根據(jù)具體特定的形式進行釋放。簡而言之，儲能就是我們把能量通過物理或者化學的方法封存，在需要的時候再進行釋放，儲存釋放、儲存釋放來回的循環(huán)。

93%以上的儲能是抽水儲能，也就是通過高溫高壓、通過電力把水抽到高處，在低處進行釋放。同時還包括一些新的儲能形式，包括熔鹽儲能、非熔鹽儲能，壓縮空氣儲能，它們統(tǒng)稱為物理儲能，也就是通過機械能或者物理能的力量儲存一些能量，在需要的時候進行釋放。

近幾年來發(fā)展比較迅速，增長最快的是電化學儲能，也就是我們比較熟悉的電池，比如我們平時開的新能源車，實際上用的是鋰電池，另外還有一些比較新的液流電池，包括鉛蓄電池，它們統(tǒng)稱為電化學儲能的方式。電化學儲能比起別的儲能方式，具備比較寬的調(diào)峰，使用比較方便，大的小的都能用，這些優(yōu)點。

如果具體分類的話，儲能可以分為儲氫、儲電、儲熱。儲氫，比如嫦娥五號升空，要用到一個高壓氣態(tài)的儲氫。這個在航空航天領域的應用由來已久，只是在近幾年來有一種民用的趨勢，大家在看能不能把氫氣作為一種能源進行儲存。儲氫產(chǎn)生的氫能源經(jīng)過燃燒，氫只會生成純水，它是一種非常清潔的能源。還有儲電的方式，就是剛剛說的電化學、電池和機械能，最后還有一種儲熱，就是熔鹽通過溫度和材料的相變進行一個儲能的方式。

儲能的核心是進行波峰和波谷之間的調(diào)節(jié)。為什么我們以前沒有注重這種儲能的形式，而在這兩年特別火呢？以前我們主要是通過火力發(fā)電，但是眾所周知火力發(fā)電會有一些空氣污染，國家提出了3060的雙碳目標，因此火力發(fā)電現(xiàn)在正在被慢慢的控制，新能源發(fā)電，也就是太陽能發(fā)電、光伏發(fā)電、風能發(fā)電等等成為了主流。

風能和太陽能發(fā)電都有一個特點，就是它有波峰和波谷，白天的時候能夠發(fā)電，但是晚上的時候不能發(fā)電。因此國家電網(wǎng)就碰到了一個難題，怎么能夠把波峰的電盡量在波谷的時候也能用，滿足各個階段用能的需求。

風能發(fā)電還存在著間歇性的問題，有風的時候就能發(fā)電，沒風的時候就不能發(fā)電，那是不是有一種儲能的形式，無論有沒有風，都能讓用電的需求端實現(xiàn)自由的能量使用，因此儲能領域就應運而生。

最近每天都有關于儲能的新聞，我們可以看到包括北京市和各個地區(qū)，有大量關于儲能包括新能源這方面的攻關，可以看到國家正在積極推動氫能、先進儲能、智慧能源系統(tǒng)碳減排關鍵技術的開發(fā)。另外也指明了我們要研究的方向，比如氫能要重點做電解水制氫，也是我們常說的氯氫。另外我們要積極規(guī)�；氖褂脷錃獾膬Υ媾c配送的技術，增加燃料電池的供應。

在即將舉辦的北京冬奧會上，會有一些氫能和氫車的展示，也是我們國家給全世界一個靚麗的名片。

我們還要進一步推動咱們的數(shù)字能源系統(tǒng)，包括綜合能源控制和多能互補能方向的研究。具體的研究形式會涉及到智慧能源管理系統(tǒng)，簡單說就是通過一種智慧的方式，實現(xiàn)能源自由、快速的調(diào)動，達到盡可能讓能源去到它們需要去的地方，我們要集成懂碳中和的人員，還要有計算機的人員，大家共同努力把這個系統(tǒng)做好。

2020年的儲能項目特別多，主要集中在各個省市，包括河北、山東、福建、河南、張家口，這都是一些先行的城市，可以看到各個地方根據(jù)每個地方的特征，它們選擇儲能建設的方式也是不一樣的。比如水利比較豐富的地方，就會選擇抽水儲能，對有一些控制，或者各個不同的環(huán)境，會選擇空氣儲能，或者是一些新的能源利用的形式。

預計2020年到2025年，我們儲能的空間會得到一個非�？焖俚脑鲩L，預計到2050年我們的儲能裝機容量將達到200個GW左右。國內(nèi)新增的儲能項目截止到目前已經(jīng)有257個，儲能規(guī)模11.8GW，分別是去年同期的1.6倍和9倍。顯而易見的是，儲能行業(yè)正迎來一個快速發(fā)展期。

截至2021年11月，超過二十多個省份發(fā)布了鼓勵或強制新能源配置儲能的政策，配置比例在5%-20%之間。可想而知，儲能未來將成為更多的電廠，甚至更多的可再生資源廠的一個標配，這也給儲能行業(yè)形成了一個有力的推手。

通過今年比較火的鹽湖提鋰的項目可以看出，鋰電池已經(jīng)到了供不應求的地步，龍頭企業(yè)正在全世界找鋰礦，哪個地方有鋰礦就到哪個地方先“搶”過來，大家對鋰電池的未來也是非常看好的。

隨著儲能的快速發(fā)展，可以看到各式各樣的儲能形式也會得到快速的提高。下面我將具體介紹一下每種儲能的技術。

抽水儲能就是在電力負荷低谷期將水從下層水庫抽到上層水庫，將電能轉(zhuǎn)化成重力勢能儲存起來，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放上池水庫中的水發(fā)電。這也是我國布局較早的技術。到目前為止，水力資源非常好的一些河流、一些水域，都已經(jīng)提前做好了規(guī)劃，未來會進行抽水儲能的設計。

抽水儲能可以大規(guī)模地實現(xiàn)削峰填谷的作用。為加快抽水蓄能發(fā)展，“十四五”期間，國家電網(wǎng)將在新能源集中開發(fā)地區(qū)和電力負荷中心新增建設抽水蓄能電站裝機2000萬千瓦以上，開放超1000億元股權投資。

在2021年能源電力轉(zhuǎn)型國際論壇上，國家電網(wǎng)董事長辛保安表示，未來五年國家電網(wǎng)計劃投入3500億美元（約2萬億元），推進電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級；到2030年，中國抽水蓄能裝機規(guī)模將從目前的2341萬千瓦提高到1億千瓦。2021年8月，能源局印發(fā)關于征求對《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》（征求意見稿）提出，“十四五”期間抽水蓄能將開工1.8億千瓦（CAGR約為20%） ，到2025年投產(chǎn)6200萬千瓦，投資9000億。

抽水儲能的進入門檻比較高，比較好的一些地塊與區(qū)塊，已經(jīng)比較早的被國家所謀劃，因此大家更多的目光集中在一些新的儲能方式上。

并不是每一個地段每一個城市或者每一個用電高峰的地方，都有很好的水庫或者是水資源，因此我們必須要開發(fā)一些新的儲能技術，比如壓縮空氣儲能。壓縮空氣儲能作為儲能的一種補充形式，就是通過壓縮空氣的方式把能量集中在地下洞穴或者人工儲罐當中去，它對地下的天然洞穴有非常高的要求，但是它具備一些優(yōu)勢，就是成本比較低，壽命比較長，也比較可靠安全，可以提高存儲的利用率。

壓縮空氣儲能的使用效率可以從50%到70%不等，隨著規(guī)模的增加，壓縮空氣儲能也是有一個快速發(fā)展趨勢。國家對壓縮空氣儲能也做了一些規(guī)劃。2019年6月，國家發(fā)展改革委辦公廳等四部門聯(lián)合印發(fā)了《貫徹落實<關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見>2019-2020年行動計劃》，提出重點推進大容量壓縮空氣儲能等重大先進技術項目建設，推動百兆瓦壓縮空氣儲能項目實現(xiàn)驗證示范。今年發(fā)布的國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要明確指出，在氫能與儲能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領域，組織實施未來產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃，壓縮空氣儲能被列為了未來要實施的儲能示范項目之一。

可以看到，在國家發(fā)改委、國家能源局在加快推動新興儲能的過程中，已經(jīng)提出了壓縮空氣儲能和液流電池儲能，將來會快速的實現(xiàn)商業(yè)化的運營和發(fā)展。這是具體列舉了一下現(xiàn)在空氣壓縮儲能的例子。其中做的比較好的企業(yè)和公司，包括中科院工程熱物理所、國家電網(wǎng)、華電集團，還有一些企業(yè)先進儲能的示范項目。其中中科院工程熱物理所首次實現(xiàn)了不需要依靠天然洞穴，進行一些設備的研制可以進行壓縮空氣儲能。壓縮空氣儲能現(xiàn)在的系統(tǒng)利用效率，經(jīng)過進一步的優(yōu)化已經(jīng)由52%提高到了60.2%，相當于是100度電進去，通過壓縮空氣儲能可以出來60度電，供我們削峰填谷。

電化學儲能模塊也得到了非常快速的發(fā)展。從我們平時用的充電寶、手機，還有一些新能源車，無不用到鋰電池。鋰電池在發(fā)展的初期也提出了各式各樣的路線，包括磷酸鐵鋰技術、碳酸鋰技術、三元鋰技術，最終市場經(jīng)過了選擇和淘汰。最新的特斯拉和比亞迪，主要是通過磷酸鐵鋰技術進行封裝。特斯拉也在近期開放了一個“電池日”，它們首發(fā)的4060的電池，也是具備非常大的競爭力。

鋰離子電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌。鋰電池依靠材料的進步，有正極材料，隔膜，負極材料，還有有機的電解液，六氟磷酸鋰現(xiàn)在也做得非常優(yōu)秀�？梢钥吹戒囯姵厥且粋�高集成的材料學工藝，需要設計比較好的，純度比較高的正極和負極材料，還涉及到非常好的隔膜，可以讓正極負極材料進行快速的鋰的往返嵌入和拖嵌。

鋰電池現(xiàn)在的循環(huán)次數(shù)可以達到2000次、3000次、4000次，最高可以做到6000次，然后會涉及到衰減。另外可以看到，鋰電池已經(jīng)廣泛的應用于水利、火力、風力、太陽能電站的儲能系統(tǒng)。鋰電池的優(yōu)勢和劣勢也非常的明顯。鋰電池的優(yōu)勢在于可以充放電，循環(huán)壽命比較長，循環(huán)放電的性能非常好。鋰電池劣勢就是鋰非常貴，現(xiàn)在的需求實在是太多了，另外，鋰電池沒法兒完成1萬次以上的充放電的需求，因為按照中國最新標準，涉及到80%以上鋰的衰減率就會把鋰電池進行一個回收和再利用。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院電子信息研究所發(fā)布《鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2021版）》中指出，儲能用鋰離子電池市場占比不斷提升，2020年達到了6.4%，較2019年提高1.3個百分點。其中電動汽車用鋰離子電池對2020年全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)增長的貢獻率超過了60%。2021年11月18日，國家工信部發(fā)布《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件（2021年本）》（征求意見稿）。文件首次明確了儲能電池、動力電池單體能量密度、電池組能量密度、循環(huán)壽命等具體要求，以及安全和管理方面要求。最新的一個國家重點研究計劃，也是不停地對能量電池和能量密度、電池組的密度、循環(huán)壽命和容積的保持率，做進一步的規(guī)范，不停地提高行業(yè)進入的門檻。這樣中國鋰電池技術可以進一步的得到迭代和發(fā)展。到目前為止，儲能電池的的循環(huán)壽命需要保持到5000次以上，基本上可以滿足我們的車開上10年、15年的需求。

2020年，全球鋰離子電池市場規(guī)模達到了3141億元，預計2026年將達到8241億元，年復合增長率(CAGR)為14.8%。前年，鋰電池之父古迪納夫在98歲高齡的時候拿到了諾貝爾獎。鋰電池已經(jīng)得到了快速和健康的，全方位的發(fā)展，中國也涌現(xiàn)了一批超過500億到1000億的鋰電池公司。

液流電池由點堆單元、電解液、電解液存儲供給單元以及管理控制單元等部分構(gòu)成，是電池里面一個新興領域的競爭者。液流電池是通過電池的正負極活性實現(xiàn)的一個氧化還原堆的電池，它通過不同的電解液之間進行一個相互之間的循環(huán)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了電池的儲存和釋放。它的優(yōu)勢包括造價低，有利于并行的設計，有望實現(xiàn)快速滿足大中型儲能和調(diào)峰的需求。

現(xiàn)在液流電池可分為四大類。第一，全釩液流電池，也是最近這幾天股市特別火的一個方向，全釩液流電池將快速得到商業(yè)化的應用。第二，新興的鐵鉻液流電池。第三，鉛酸液流電池。鉛酸液流電池初期的設計成本比較低，但是它的循環(huán)次數(shù)比較低，只能做到3000次左右，所以后期的維護成本是比較高的。第四，鋰離子液流電池。

以全釩液流電池舉例，全釩液流電池是以不同氧化態(tài)的釩離子來儲存化學能的一種可充電液流電池。全釩液流電池的最主要特征是電池正負極的變價元素都為釩。釩以四種不同氧化態(tài)存在于正負極溶液中。不同價態(tài)的釩顏色是不一樣的，所以全釩液流電池在具體工作的時候有不同顏色的液體的變化，非常漂亮。這也是到目前為止走得最前面的液流電池的技術。

大連化物所、中科院通過與地方企業(yè)合作，接連攻克了電解液、系統(tǒng)集成等諸多關鍵技術難題，大連化物所通過開發(fā)可焊接多孔離子傳導膜，使得電堆膜材料的使用面積下降30%、電堆的總成本下降40%。今年國家電網(wǎng)也在不同的地方上了全釩液流電池的示范，示范的效果非常好。2021年7月15日，國家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《關于加快推進新型儲能發(fā)展的指導意見》指出，堅持儲能技術多元化，實現(xiàn)壓縮空氣、液流電池等長時儲能技術進入商業(yè)化發(fā)展初期。我們預計全釩液流電池在近幾年會得到快速和健康的發(fā)展。

鐵鉻液流電池是美國NASA在八十年代初期提出的電池，在2014年的時候首次完成了商業(yè)化項目，現(xiàn)在這個機子還在運轉(zhuǎn)，能量使用壽命大概在60到70左右。中國石油大學北京團隊聯(lián)合中海儲能，現(xiàn)在在進行一個鐵鉻液流電池的開發(fā)，有一些成果即將發(fā)布。國能電投今年采用了美國的技術做的第一個示范，今年的示范也做得非常好。

鐵鉻液流電池的長相和原理跟全釩液流電池很像，也是兩個罐子，有正負極，液體在相互之間流動，通過充電和放電實現(xiàn)能量的儲存和釋放。它的理論效率大概可以達到80%到90%，在實驗室的使用壽命已經(jīng)無限接近于這個理論值了。

鐵鉻液流電池的優(yōu)勢在于循環(huán)的次數(shù)非常多，可以達到2萬次以上。哪怕用了20年或者25年，因為現(xiàn)在基本上簽光伏指標都是簽20年，這中間的儲能肯定是不能接受替換的，所以鐵鉻液流電池循環(huán)次數(shù)是可以滿足光伏儲能的需求的。

鐵鉻液流電池的資源主要是鐵和鉻，現(xiàn)在地球上大概有1.5億噸鉻，3200噸釩，所以鐵、鉻的成本也是比較低廉的。另外因為它主要是鹽酸的鹽溶液，所以基本沒有爆炸的風險，安全系數(shù)比較高，可以進行并行的設計，規(guī)模大、容量大，可以達到百兆瓦的級別。

在發(fā)電側(cè)鐵鉻液流電池可以實現(xiàn)削峰填谷，彌補風電的波動率大和光電間歇性的缺點。具體在用戶側(cè)可以滿足不動的保護柜、機柜，實現(xiàn)用戶負載的儲能保護，另外也可以進行高低峰電價的套利。有多種用戶側(cè)的場景。

中國石油大學北京聯(lián)合中海儲能這兩年，尤其是去年攻克了鐵鉻液流電池之前存在的一些問題，包括它的副反應等各個問題。國家電投中央研究院目前實驗室的能量密度為140mA每平方厘米，在產(chǎn)能達到1GW的時候，鐵-鉻液流的系統(tǒng)成本將與抽水蓄能相媲美。

我們對儲能技術做了一個橫向?qū)Ρ龋瑖獾膬δ芗夹g發(fā)展得比較早，尤其是美國和日本，近幾年中國也進行了快速的迭代。我們通過研究發(fā)現(xiàn)，鋰電池包括固態(tài)電池適合的儲能區(qū)間是每分鐘、每小時這個級別，從每小時到每天這個級別比較適用于液流電池的適用范圍。對于抽水儲能，因為水從低處抽到高處需要幾個小時，所以適用的區(qū)間大概是每小時到每天。氫能是能源終極的利用形式，它是通過電解水制氫的方式，可以得到長時間的運輸跟輸運，所以我們認為氫能的儲能區(qū)間適用范圍是從天到星期或者月這個級別。

不同的儲能方式各有優(yōu)缺點，但是更為重要的是，每一種儲能方式都有一個最適用于它的儲能使用區(qū)間，這也是下一步隨著儲能行業(yè)得到商用，作為投資者，作為用戶必須要面對的問題。

我們對整個儲能技術做了一個橫向的對比，基于千瓦初步預估了一下不同儲能方式的成本。對抽水儲能，它的電壩建得越大，成本越低，電壩建的越小，成本越高，最好的最大的電壩現(xiàn)在都已經(jīng)建好，或者正在建設當中。

壓縮空氣和非熔鹽儲能，還有一些非常小眾的儲能方式，包括一些熱儲能或者聚光的儲能，通過成本的核算發(fā)現(xiàn)，它們并不具備商業(yè)可持續(xù)發(fā)展的趨勢。

對于電化學儲能，從蓬勃的發(fā)展區(qū)間來說，最早是做鉛酸電池。鉛酸電池的價格非常低，但是新能源包括電網(wǎng)提出一個需求，就是儲能慢慢的從2個小時變成4個小時、6個小時、8個小時，希望儲存的能量越來越大，儲存的時間越來越長，儲存的壽命，按照現(xiàn)在光伏小鎮(zhèn)的指標至少是20年到25年，鉛酸電池的壽命比較短，雖然建設成本比較低，但是后期維護成本可能相對來說會高一些。鋰電池，鈉電池和全釩液流電池，初期建設成本稍高，但是后期基本上不需要什么運營，整個全生命周期算下來，成本還是可以得到一個較大的下降。

我們橫向?qū)Ρ攘宋宸N電池的電流密度和能量循環(huán)的使用效率，未來我們認為大中型的儲能會集中在全釩和鐵鉻，對小型和短期的儲能會集中在鋰電池和鈉電池的使用。大中型的成本是比較低的，循環(huán)壽命特別高，適用于放在這個地方長期做削峰填谷。

儲能內(nèi)部的收益率，基本上像三峽、國電都，內(nèi)部的收益率主要是5%到7%，優(yōu)勢就是比較穩(wěn)定。對比較激進的投資者，大家的眼光可以盯在鋰電池，全釩液流電池甚至鐵鉻電池當中去。

最近我們完成了一個鐵鉻液流電池的終試，現(xiàn)在的能量密度可以達到160MA每立方厘米，達到了國際領先的水平。未來各種各樣的國家重點實驗室也是圍繞3060的雙碳目標進行改革，我們的眼光也是從以前的采油和煉油，集中在了分子管理、二氧化碳的利用與轉(zhuǎn)化，CCUS和清潔儲能的材料，這也是未來的研究方向。

來源：網(wǎng)易

• [責任編輯：zhaozihao]