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新型儲能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

要長高 ? 2023-04-21 16:28 ? 次閱讀
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現(xiàn)狀:目前,新型儲能技術(shù)正在迅速發(fā)展。鋰離子電池、納米流體電池、鈉離子電池、燃料電池和超級電容器等新型儲能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于新能源汽車、家庭能源儲存等領(lǐng)域。尤其是鋰離子電池,已成為了主流的新型儲能技術(shù),被廣泛應(yīng)用于手機、筆記本電腦、以及其他各種電子設(shè)備上。同時,鈉離子電池、納米流體電池、以及燃料電池等新型儲能技術(shù)也正在不斷發(fā)展和研究之中。此外,新型儲能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴展,包括工業(yè)用能、城市能源供應(yīng)、農(nóng)村和偏遠地區(qū)用能等等。

當前,新型儲能技術(shù)正在快速發(fā)展,不斷推陳出新。以下是一些新型儲能技術(shù)的現(xiàn)狀:

1. 燃料電池:燃料電池應(yīng)用廣泛,如汽車、家用電力、氫氣能源等領(lǐng)域。目前,燃料電池的能量密度和壽命不斷提高,但還需要進一步降低成本,增加商業(yè)化應(yīng)用。

2. 超級電容器:超級電容器廣泛用于能量回收、儲存、發(fā)電和管理等方面。這種技術(shù)的特點是可以高效地儲存和釋放電能,但是能量密度相對較低,需要進一步提高。

3. 磁能儲存:磁能儲存具有高效、快速、環(huán)保、壽命長等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于超導、電機、發(fā)電等領(lǐng)域。但是,它是一種高成本的技術(shù),需要進一步減少成本,增加應(yīng)用。

4. 電容儲能:電容儲能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高速充電和放電,但密度相對較低,需要進一步提高其能量密度,才能更廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

5. 液流電池:液流電池是一種高效、可重復充電的新型儲能技術(shù)。目前運用較多的是針對低功率應(yīng)用的小規(guī)模電池,需要進一步提高其能量密度和成本效益。

新型儲能技術(shù)的發(fā)展前景較好,特別在新能源應(yīng)用、智能家居物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。未來新型儲能技術(shù)也將主導能源的儲存體系。

然而,當前新型儲能技術(shù)發(fā)展水平仍面臨一些瓶頸問題亟待突破。

一是新型儲能技術(shù)成熟度有待進一步提升。電化學儲能方面,鋰離子電池需進一步提高電池循環(huán)壽命和日歷壽命,在低產(chǎn)熱功率、高能量效率、高安全儲能用電池和模塊技術(shù)開發(fā)等方面加強攻關(guān)。鐵鉻液流電池技術(shù)進展較慢,關(guān)鍵材料的全國產(chǎn)化和批量化制備、以及大功率電堆的高效智能組裝技術(shù)有待于開發(fā)。鉛炭電池模塊化、集成化、智能化程度仍需進一步提升。機械儲能方面,面向應(yīng)用場景的系統(tǒng)設(shè)計與變工況調(diào)控、高效高負荷壓縮/膨脹機、陣列式蓄熱換熱器、電力系統(tǒng)耦合控制等關(guān)鍵本體技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)仍需攻關(guān)。電磁儲能方面,混合型電容器儲能技術(shù)已經(jīng)完成研發(fā),但技術(shù)成熟度仍需實證檢驗。

二是目前新型儲能成本仍然偏高,距全面商業(yè)化應(yīng)用還有較大差距。以電池儲能為例,非電池部分成本仍占到儲能系統(tǒng)成本的50%,降低非電池部分成本將是未來重要任務(wù)。

三是儲能系統(tǒng)安全性問題亟待解決,近年來國內(nèi)外電化學儲能電站的安全事故頻發(fā),引發(fā)社會和業(yè)界廣泛關(guān)注和擔憂,系統(tǒng)安全防護與消防滅火技術(shù)水平尚不能完全滿足儲能規(guī)?;瘧?yīng)用需求,亟須開展單體、模組、系統(tǒng)等級別多層安全防護策略研究,做好安全技術(shù)提升及消防方案開發(fā),研究高效熱設(shè)計及管理策略,做好功率規(guī)模達百兆瓦級及以上的系統(tǒng)安全可靠性技術(shù)開發(fā)。

四是儲能運行控制策略有待優(yōu)化,目前受數(shù)據(jù)采集方式、響應(yīng)速度、控制精度等方面限制,考慮不同儲能時間尺度和響應(yīng)特性、多點分散布局聚合控制、以及與多種電源品種協(xié)調(diào)優(yōu)化的儲能電站調(diào)度控制策略有待進一步提升,實際運行中儲能設(shè)施對電力系統(tǒng)的各項效益尚未充分發(fā)揮,特別是未來隨著儲能與新能源發(fā)電的深度協(xié)調(diào)融合發(fā)展,電網(wǎng)風光儲協(xié)同控制技術(shù)可能成為制約儲能系統(tǒng)價值創(chuàng)造的瓶頸。

五是儲能產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成閉環(huán),儲能廢舊設(shè)施回收利用環(huán)節(jié)仍有待建立完善。

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