中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著清潔能源裝機(jī)規(guī)模和利用率不斷提升，新能源的波動(dòng)性、間歇性等技術(shù)缺陷日趨凸顯，由此產(chǎn)生的電力消納難、外送難、調(diào)峰難等問題，嚴(yán)重制約行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。作為解決這些難題的有效手段，新型儲(chǔ)能技術(shù)因其承載能力和調(diào)節(jié)能力日益得到眾多國(guó)家的青睞。

當(dāng)前，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，一些國(guó)家正加快推進(jìn)儲(chǔ)能行業(yè)由研發(fā)示范向商業(yè)化轉(zhuǎn)型，在技術(shù)裝備研發(fā)、示范項(xiàng)目建設(shè)、商業(yè)模式探索、政策體系構(gòu)建等方面取得積極進(jìn)展。儲(chǔ)能技術(shù)為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推進(jìn)能源革命、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了重要支撐，包括新型鋰離子電池、壓縮空氣、氫(氨)儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等在內(nèi)的新型儲(chǔ)能技術(shù)正為綠色發(fā)展注入動(dòng)力。

阿聯(lián)酋——

加快建設(shè)多種儲(chǔ)能設(shè)施

阿聯(lián)酋馬斯達(dá)爾城日前宣布啟動(dòng)一項(xiàng)熱能儲(chǔ)存電力項(xiàng)目，采用再生鋁合金相變材料儲(chǔ)熱技術(shù)，將能量以熱量的形式存儲(chǔ)在由回收鋁和硅制成的金屬合金中，并利用發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)化為電能，可在一天中的任何時(shí)間按需供應(yīng)電力和可用熱量。

馬斯達(dá)爾城負(fù)責(zé)人阿卜杜拉·巴拉拉表示，該項(xiàng)目采用的再生鋁合金相變材料的儲(chǔ)熱系統(tǒng)性能優(yōu)異，為市場(chǎng)帶來(lái)了技術(shù)突破，有利于提高可再生能源的電池存儲(chǔ)能力，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。

作為全球主要產(chǎn)油國(guó)，阿聯(lián)酋高度重視推動(dòng)能源的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)阿聯(lián)酋“2050能源戰(zhàn)略”，到2050年，清潔能源在阿聯(lián)酋能源結(jié)構(gòu)中占比將提高至50%。2021年10月，阿聯(lián)酋公布了“2050年零排放戰(zhàn)略倡議”，計(jì)劃在可再生能源領(lǐng)域投資超過(guò)6000億迪拉姆(約合1644億美元)，力爭(zhēng)到2050年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。阿聯(lián)酋因此成為中東產(chǎn)油國(guó)中首個(gè)提出凈零排放戰(zhàn)略的國(guó)家。

為實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)，阿聯(lián)酋積極發(fā)展可再生能源，推動(dòng)多種新型儲(chǔ)能設(shè)施開發(fā)。儲(chǔ)能技術(shù)可以很好解決新能源發(fā)電穩(wěn)定性不足以及用電峰值不同造成的資源浪費(fèi)和收益率低等問題，為可再生能源大規(guī)模發(fā)展提供了有力支撐。

阿聯(lián)酋迪拜馬克圖姆太陽(yáng)能公園700兆瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目，是目前全球裝機(jī)容量最大、投資規(guī)模最大、熔鹽罐儲(chǔ)熱量最大的光熱項(xiàng)目。項(xiàng)目采用全球領(lǐng)先的“塔式+槽式”集中光熱發(fā)電技術(shù)，在白天利用熔鹽大量?jī)?chǔ)存陽(yáng)光充沛時(shí)產(chǎn)生的熱能，在夜間或陰天時(shí)提供電力，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。

此外，迪拜電力和水務(wù)局還與2020年迪拜世博會(huì)和西門子能源有限公司合作，啟動(dòng)綠色氫項(xiàng)目，通過(guò)利用太陽(yáng)能完成綠色氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和再發(fā)電。這是中東和北非地區(qū)首個(gè)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的綠色氫儲(chǔ)能設(shè)施。

德國(guó)——

推動(dòng)家用儲(chǔ)能系統(tǒng)普及

在德國(guó)，無(wú)論城市還是鄉(xiāng)村，建筑物屋頂和外墻成片的光伏發(fā)電板隨處可見。在這些建筑物的地下室里，往往都有一個(gè)電冰箱大小的裝置——家用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。這類系統(tǒng)裝機(jī)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(yáng)能和儲(chǔ)能系統(tǒng)，一般需要耗資上萬(wàn)歐元。盡管價(jià)格不菲，但很多德國(guó)家庭依然愿意為之埋單，希望通過(guò)自建儲(chǔ)能系統(tǒng)，減少電價(jià)不斷上漲的壓力，并為環(huán)境保護(hù)和綠色能源普及做出貢獻(xiàn)。

德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)一項(xiàng)報(bào)告指出，由于太陽(yáng)能本身是間歇性能源，必須在生產(chǎn)期儲(chǔ)存多余的能量，以補(bǔ)償因天氣等因素帶來(lái)的波動(dòng)。近年來(lái)德國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的專利申請(qǐng)數(shù)量急劇上升，其中大部分是基于鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)。

本世紀(jì)以來(lái)，德國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)快速增長(zhǎng)，以風(fēng)能、太陽(yáng)能為代表的新能源發(fā)電占總發(fā)電量的比例從3%增長(zhǎng)至約45%。德國(guó)的風(fēng)能和太陽(yáng)能平均利用率達(dá)97%，處于全球領(lǐng)先水平，這得益于德國(guó)健全的儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

為鼓勵(lì)民眾安裝儲(chǔ)能設(shè)備，德國(guó)政府出臺(tái)一系列支持措施，包括提供最高30%的貸款補(bǔ)貼、用儲(chǔ)能設(shè)備成本抵免個(gè)人所得稅等。德國(guó)最大的家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)制造商Sonnen研發(fā)了一項(xiàng)針對(duì)電動(dòng)車用戶的技術(shù)：使用該公司充電樁的用戶，可以將自家光伏板產(chǎn)生的電力共享給一定范圍內(nèi)的其他成員，相當(dāng)于將發(fā)電裝置、充電樁與電動(dòng)車電池連接成一個(gè)虛擬的巨型儲(chǔ)能系統(tǒng)。用戶彼此消納多余的綠色電力，不但保持了電網(wǎng)穩(wěn)定，還能帶來(lái)收益。

根據(jù)德國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)的最新數(shù)據(jù)，以家庭計(jì)算，德國(guó)已有超過(guò)30萬(wàn)個(gè)家庭安裝了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，平均裝機(jī)容量約為8.5千瓦。截至2020年底，德國(guó)已有近70%的家用太陽(yáng)能發(fā)電裝置配置了電池儲(chǔ)能設(shè)施，德國(guó)家用儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)容量約為2.3吉瓦。

日本——

聚焦氫儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)

去年5月，日本建筑企業(yè)清水建設(shè)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(yáng)能發(fā)電和氫儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中氫儲(chǔ)能系統(tǒng)使用的正是該公司研發(fā)的鐵鈦合金儲(chǔ)氫罐。通過(guò)使用這套發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)，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(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，即全年一次性能源凈消耗量為零或負(fù)數(shù)，實(shí)現(xiàn)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(chǔ)氫合金在研發(fā)過(guò)程中重點(diǎn)聚焦其安全性，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)后才確定了現(xiàn)在具有耐燃特性的成分配比。同時(shí)，該合金能吸收存儲(chǔ)1000倍于自身體積的氫氣，一個(gè)合金儲(chǔ)氫罐相當(dāng)于同體積1000個(gè)大氣壓高壓氫氣儲(chǔ)罐。鐵鈦合金儲(chǔ)氫罐具有安全、經(jīng)濟(jì)、高密度等特點(diǎn)，適合大規(guī)模商用。

該辦公樓樓頂還安裝了裝機(jī)容量為140千瓦的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，在電力盈余時(shí)，用來(lái)制備氫氣。制成的氫氣存儲(chǔ)在鐵鈦合金儲(chǔ)氫罐中，在太陽(yáng)能發(fā)電不足時(shí)，儲(chǔ)氫罐釋放氫氣進(jìn)行燃燒發(fā)電。設(shè)置在該辦公樓地下的多組儲(chǔ)氫罐生產(chǎn)的電力，可滿足辦公樓用電需求。

近年來(lái)，日本國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈不斷擴(kuò)大，氫能存儲(chǔ)也逐漸由實(shí)驗(yàn)室研究走向商業(yè)化運(yùn)用階段。日本政府力爭(zhēng)到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，將可再生能源作為日本的主要電力來(lái)源。根據(jù)日本政府“第六次能源基本計(jì)劃”，到2030年可再生能源的發(fā)電比例將從目前的19.8%提高到36%—38%，而氫儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)是其中的重中之重。

日本《日刊工業(yè)新聞》報(bào)道稱，位于日本愛知縣的埃諾亞公司和東京大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“氫能儲(chǔ)電系統(tǒng)”，已將售價(jià)降到市場(chǎng)上同類產(chǎn)品的一半。參與研發(fā)的東京大學(xué)教授杉山正和表示，該系統(tǒng)通過(guò)將太陽(yáng)能發(fā)電轉(zhuǎn)化成氫能，并低成本、長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行“夏儲(chǔ)冬用”是完全可行的，未來(lái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化后市場(chǎng)潛力巨大。

《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2022年07月19日 17 版)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章，目的在于弘揚(yáng)科技創(chuàng)新精神，傳遞更多科技創(chuàng)新信息，宣傳國(guó)家科技政策，展示國(guó)家科技形象，參與國(guó)際科技輿論競(jìng)爭(zhēng)，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，在此我們謹(jǐn)向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認(rèn)為本網(wǎng)文章及圖片侵犯了您的版權(quán)，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們將第一時(shí)間刪除。