点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“长时储能”助力绿色未来
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

“长时储能”助力绿色未来

来源:人民日报2023-01-16 10:40

  不久前,西班牙马德里理工大学团队开发的“阿马德乌斯”电池项目,被欧盟委员会评选为2022年最佳发明之一。这款电池采用高温储热技术,可以存储太阳能、风能高产时的过剩能量,在用电高峰再将其释放。评委会认为,这款发明“具有高能量密度、高整体效能,所用材料资源丰富且成本低廉。它的广泛应用,能够帮助我们更好利用绿色清洁的可再生能源。”

  发展可再生能源是减少全球温室气体排放的重要途径。不过,由于电力的即发即用性与可再生能源发电的波动性,可再生能源电力供需存在一定程度的错配。在用电高峰时,目前主要由燃煤、天然气等调峰机组来达到电力的灵活调节。为了真正实现可再生能源对化石能源的大规模替代,急需利用储能技术替代化石能源调峰机组,实现可再生电力供应与消费的无缝衔接。

  储能技术主要分为物理储能、电化学储能、热储能和化学储能等。当前全球应用最为普遍的抽水蓄能技术就属于物理储能。但由于工程选址难度高、建设周期长等,仅靠抽水蓄能难以适应可再生能源电力调峰需求。电化学储能是近年来全球增速最快的新型储能技术。截至2021年底,全球新型储能的累计装机规模超过2500万千瓦,其中锂离子电池市场份额达到90%。新能源汽车产业的爆发式增长带动了锂离子电池技术的快速进步,也使其在储能领域的商业应用成为可能。

  较之车用动力电池,储能设备在电力系统中的运行情况更为复杂。比如,在以太阳能为主的供电系统中,如果储能电站只能持续短时放电,那么用户在后半夜仍面临停电风险;若是遭遇连续无风的阴雨天,储能电站就会面临更严峻的长时供电压力。在当前交通电动化背景下,全球锂资源已出现供不应求的局面,仅仅依靠锂电池技术难以满足未来电力系统对大容量、长周期储能的需要。

  相较而言,热储能技术在“长时储能”领域更具经济性。它以储热材料为媒介,将太阳能等以热能的形式先储存起来,在需要时释放。以往,储热技术主要应用在供暖、热水、冰蓄冷等低温热源的存储和利用。近年来,随着太阳能热发电与工业余热回收技术的发展与运用,中高温储热的需求不断增长。目前我国光热发电项目装机容量已达到538兆瓦,储热介质普遍选择硝酸盐材料,熔融状态工作温度范围为290—560摄氏度,可实现高达10小时以上的储能时长。

  马德里理工大学团队设计的新型储热技术采用硅合金材料,在材料成本、储热温度、储能时长方面的优势值得期待。硅是地壳中第二丰富的元素,每吨硅砂的成本仅为30—50美元,为熔盐材料的1/10。此外,硅砂颗粒的储热温差比熔盐高得多,工作温度最高可达1000摄氏度以上,更高的工作温度也有助于提升光热发电系统的整体能效。

  除了热储能技术,压缩空气、氢氨储能等在“长时储能”方面也有很大潜力。美国能源部于2021年公布了“长时储能攻关”计划,目标在10年内将时长超过10小时的储能系统成本降低90%以上。丹麦、德国等欧洲国家在跨季节储热领域也有长期布局。我国国家发展改革委、国家能源局2022年3月印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》也提出要推动多时间尺度新型储能技术试点示范,重点试点示范压缩空气、液流电池、高效储热等日到周、周到季时间尺度储能技术。未来,“长时储能”将在全球能源转型中发挥日益重要的作用。

  (刘 坚 作者为国家发改委能源研究所副研究员)

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平同俄罗斯总统普京共同会见记者

独家策划

推荐阅读
2026年亚太经合组织(APEC)贸易部长会议将于5月22日至23日在江苏省苏州市举办。苏州高新区镇湖绣娘姚琴华、岳琰创作的苏绣作品《朱荷图》《太湖一梦入姑苏》也一同展出。一根丝,在绣娘手中可以绣出江南山水;在现代工厂里,也可以进入高端面料、工业材料、绿色纤维和全球供应链。
2026-05-21 09:35
残障群体对无障碍环境建设最为敏感、利益最为攸关,但其话语权也相对较弱。不断完善相关法律体系,以充分保障残障群体在无障碍环境建设中各项权利。
2026-05-21 09:33
光,是宇宙中最神秘而又最常见的存在。从彩虹与翅膀的启示,到光子晶体与超材料的设计,人类在光学材料上的探索不断深化,实现了从“理解自然之光”向“设计与驾驭光”的飞跃。
2026-05-21 09:31
全球气候变化加剧,干旱灾害频发,正威胁世界粮食安全。
2026-05-21 09:30
2026年5月21日至23日,中国科学技术馆在河南省科学技术馆举办“全国科学家故事馆校众创展演活动”。
2026-05-21 09:27
近日,中国工程院院士、西安电子科技大学教授段宝岩率领团队自主研制的一对多动目标微波无线传能地面验证系统取得重大突破,在百米级距离实现了千瓦级的直流输出功率,直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88.0%。
2026-05-20 09:42
5月18日,随着“雪龙2”号凯旋,中国第42次南极考察圆满落下帷幕。
2026-05-20 09:37
逛一座馆,见证玻璃工业百年变迁。参观工业博物馆,一件件展品记录的是中国制造的发展史,是从落后到并跑、领跑的奋斗史。让我们以工业博物馆为支点,撬动工业旅游这个大市场,以工业文化涵养制造强国建设。
2026-05-20 09:34
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称天津工生所)糖生物合成与绿色制造攻关团队的研究成果被期刊接收。
2026-05-20 09:27
天津市河西区陈塘庄街道社区的医生向我们反馈,预警模式实现了高危人群的精准干预,社区脑卒中发病率与复发率明显下降。
2026-05-20 09:16
“雪龙2”号极地科考破冰船18日抵达上海,这标志着中国第42次南极考察圆满结束。
2026-05-19 09:54
5月18日,中国第42次南极考察圆满结束。中山大学共有4名老师参与本次任务——大气科学学院教授韩博,遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银。
2026-05-19 09:53
“琅琊”海洋大模型现已在国家海洋环境预报中心部署测试运行,实现实景应用。这意味着,这个从青岛走出的AI模型,开始真正为国家海洋预报工作贡献力量。
2026-05-19 09:52
打破传统学科分立格局,发挥工科见长优势,以工程需求催生基础研究、以基础研究赋能工科升级。
2026-05-19 09:50
如今,人工智能正在深刻改变着各行各业。多所大学已将人工智能通识课纳入培养方案,面向全体学生开课
2026-05-19 09:49
在5月15日发表于《细胞》的一项研究中,科学家将从菠菜中提取的光合作用系统移植到小鼠眼中,它能够将光转化为携带能量的分子,从而有效抑制炎症。新加坡国立大学的生物纳米技术专家邢阔然(音)和同事开展的这项研究受到了海蛞蝓的启发,后者能够从藻类中窃取光合作用的机制。
2026-05-18 09:19
标志着奶山羊生物育种迈入世界前列。
2026-05-18 09:14
每一针疫苗、每一瓶点滴,在进入人体前,都必须跨过一道生命红线。
2026-05-18 05:15
利用场景化教学将教室小课堂延伸向社会大课堂,让思政教育“走新”更“走心”。
2026-05-18 05:15
近年来,在应对全球气候变化、保障粮食和重要农产品稳定安全供给基础上,我国积极推进农业农村减排固碳,系统构建气候韧性农业科技战略体系,
2026-05-18 04:05
加载更多