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    多國加快新型儲能技術發展

    作者:中國儲能網新聞中心 來源:人民日報 發布時間:2022-07-19 瀏覽:

    中國儲能網訊:隨著清潔能源裝機規模和利用率不斷提升,新能源的波動性、間歇性等技術缺陷日趨凸顯,由此產生的電力消納難、外送難、調峰難等問題,嚴重制約行業可持續發展。作為解決這些難題的有效手段,新型儲能技術因其承載能力和調節能力日益得到眾多國家的青睞。

    當前,為構建清潔低碳、安全高效的能源體系,一些國家正加快推進儲能行業由研發示范向商業化轉型,在技術裝備研發、示范項目建設、商業模式探索、政策體系構建等方面取得積極進展。儲能技術為構建新型電力系統、推進能源革命、實現碳中和目標提供了重要支撐,包括新型鋰離子電池、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等在內的新型儲能技術正為綠色發展注入動力。

    阿聯酋——

    加快建設多種儲能設施

    阿聯酋馬斯達爾城日前宣布啟動一項熱能儲存電力項目,采用再生鋁合金相變材料儲熱技術,將能量以熱量的形式存儲在由回收鋁和硅制成的金屬合金中,并利用發電機將其轉化為電能,可在一天中的任何時間按需供應電力和可用熱量。

    馬斯達爾城負責人阿卜杜拉·巴拉拉表示,該項目采用的再生鋁合金相變材料的儲熱系統性能優異,為市場帶來了技術突破,有利于提高可再生能源的電池存儲能力,推動能源轉型。

    作為全球主要產油國,阿聯酋高度重視推動能源的可持續發展。根據阿聯酋“2050能源戰略”,到2050年,清潔能源在阿聯酋能源結構中占比將提高至50%。2021年10月,阿聯酋公布了“2050年零排放戰略倡議”,計劃在可再生能源領域投資超過6000億迪拉姆(約合1644億美元),力爭到2050年實現溫室氣體凈零排放。阿聯酋因此成為中東產油國中首個提出凈零排放戰略的國家。

    為實現凈零排放目標,阿聯酋積極發展可再生能源,推動多種新型儲能設施開發。儲能技術可以很好解決新能源發電穩定性不足以及用電峰值不同造成的資源浪費和收益率低等問題,為可再生能源大規模發展提供了有力支撐。

    阿聯酋迪拜馬克圖姆太陽能公園700兆瓦光熱發電項目,是目前全球裝機容量最大、投資規模最大、熔鹽罐儲熱量最大的光熱項目。項目采用全球領先的“塔式+槽式”集中光熱發電技術,在白天利用熔鹽大量儲存陽光充沛時產生的熱能,在夜間或陰天時提供電力,可實現24小時連續穩定地將太陽能轉化為電能。

    此外,迪拜電力和水務局還與2020年迪拜世博會和西門子能源有限公司合作,啟動綠色氫項目,通過利用太陽能完成綠色氫氣的生產、儲存和再發電。這是中東和北非地區首個太陽能驅動的綠色氫儲能設施。

    德國——

    推動家用儲能系統普及

    在德國,無論城市還是鄉村,建筑物屋頂和外墻成片的光伏發電板隨處可見。在這些建筑物的地下室里,往往都有一個電冰箱大小的裝置——家用電池儲能系統。這類系統裝機容量一般在10千瓦以下,可以滿足一般家庭大部分電力需求。

    一整套家用太陽能和儲能系統,一般需要耗資上萬歐元。盡管價格不菲,但很多德國家庭依然愿意為之埋單,希望通過自建儲能系統,減少電價不斷上漲的壓力,并為環境保護和綠色能源普及做出貢獻。

    德國慕尼黑工業大學一項報告指出,由于太陽能本身是間歇性能源,必須在生產期儲存多余的能量,以補償因天氣等因素帶來的波動。近年來德國電化學儲能技術的專利申請數量急劇上升,其中大部分是基于鋰電池儲能技術。

    本世紀以來,德國可再生能源產業快速增長,以風能、太陽能為代表的新能源發電占總發電量的比例從3%增長至約45%。德國的風能和太陽能平均利用率達97%,處于全球領先水平,這得益于德國健全的儲能網絡建設。

    為鼓勵民眾安裝儲能設備,德國政府出臺一系列支持措施,包括提供最高30%的貸款補貼、用儲能設備成本抵免個人所得稅等。德國最大的家庭儲能系統制造商Sonnen研發了一項針對電動車用戶的技術:使用該公司充電樁的用戶,可以將自家光伏板產生的電力共享給一定范圍內的其他成員,相當于將發電裝置、充電樁與電動車電池連接成一個虛擬的巨型儲能系統。用戶彼此消納多余的綠色電力,不但保持了電網穩定,還能帶來收益。

    根據德國儲能協會的最新數據,以家庭計算,德國已有超過30萬個家庭安裝了電池儲能系統,平均裝機容量約為8.5千瓦。截至2020年底,德國已有近70%的家用太陽能發電裝置配置了電池儲能設施,德國家用儲能系統的裝機容量約為2.3吉瓦。

    日本——

    聚焦氫儲能系統研發

    去年5月,日本建筑企業清水建設公司位于日本金澤市的零排放辦公樓落成。該辦公樓采用太陽能發電和氫儲能系統,其中氫儲能系統使用的正是該公司研發的鐵鈦合金儲氫罐。通過使用這套發電儲能系統,該辦公樓已得到日本政府制定的綠色樓宇ZEB(凈零排放能效建筑)標準認證,即全年一次性能源凈消耗量為零或負數,實現了樓宇能源的自給自足。

    該公司研究人員下田英介表示,鐵鈦儲氫合金在研發過程中重點聚焦其安全性,經過無數次實驗后才確定了現在具有耐燃特性的成分配比。同時,該合金能吸收存儲1000倍于自身體積的氫氣,一個合金儲氫罐相當于同體積1000個大氣壓高壓氫氣儲罐。鐵鈦合金儲氫罐具有安全、經濟、高密度等特點,適合大規模商用。

    該辦公樓樓頂還安裝了裝機容量為140千瓦的太陽能發電設備,在電力盈余時,用來制備氫氣。制成的氫氣存儲在鐵鈦合金儲氫罐中,在太陽能發電不足時,儲氫罐釋放氫氣進行燃燒發電。設置在該辦公樓地下的多組儲氫罐生產的電力,可滿足辦公樓用電需求。

    近年來,日本國內氫能產業鏈不斷擴大,氫能存儲也逐漸由實驗室研究走向商業化運用階段。日本政府力爭到2050年實現碳中和,將可再生能源作為日本的主要電力來源。根據日本政府“第六次能源基本計劃”,到2030年可再生能源的發電比例將從目前的19.8%提高到36%—38%,而氫儲能系統研發是其中的重中之重。

    日本《日刊工業新聞》報道稱,位于日本愛知縣的埃諾亞公司和東京大學聯合研發的“氫能儲電系統”,已將售價降到市場上同類產品的一半。參與研發的東京大學教授杉山正和表示,該系統通過將太陽能發電轉化成氫能,并低成本、長時間存儲,對太陽能進行“夏儲冬用”是完全可行的,未來實現商業化后市場潛力巨大。

    《 人民日報 》( 2022年07月19日 17 版)

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    關鍵字:儲能

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