中國科學(xué)院院士,南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長、講席教授趙天壽總結(jié)道,實現(xiàn)碳中和需要規(guī)模化長時的儲能技術(shù);流體電池這種易規(guī)模化、長時、安全、無地理的限制,特別適合大規(guī)模的儲能;熱物理與電化學(xué)交叉研究是實現(xiàn)流體電池技術(shù)突破的關(guān)鍵。

2022動力電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈會議暨企業(yè)家峰會現(xiàn)場

2022動力電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈會議暨企業(yè)家峰會現(xiàn)場

電池百人會-電池網(wǎng)11月18日訊(肖何 梁小婧 江蘇無錫報道)11月18日,無錫市錫山區(qū)人民政府?dāng)y手無錫市貿(mào)促會、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國電池網(wǎng)等機(jī)構(gòu)合作,在江蘇省無錫市舉辦2022動力電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈會議暨企業(yè)家峰會。本次大會聚焦電池新能源產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)、深度介紹錫山新能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)項目投資落地,力爭打造國內(nèi)高價值、高規(guī)格、有影響力的動力電池產(chǎn)業(yè)交流大會。

中國科學(xué)院院士,南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長、講席教授趙天壽

中國科學(xué)院院士,南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長、講席教授趙天壽

18日下午,中國科學(xué)院院士,南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長、講席教授趙天壽在會上發(fā)表了題為《流體電池儲能原理與技術(shù)》的主題演講。電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:

實現(xiàn)碳中和是我國可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略目標(biāo),這要求化石能源在能源結(jié)構(gòu)中的占比從目前的84%大幅降低,比如降低到10%左右,而太陽能和風(fēng)能的占比從現(xiàn)在的大約4%提升到60%甚至更高。這意味著能源結(jié)構(gòu)的革命性轉(zhuǎn)型。

過去十幾年來,光伏和風(fēng)機(jī)的成本降低了十幾倍,可是風(fēng)電和光電的占比還很小,只有4%。是什么限制了風(fēng)電和光電占比的提高呢?趙天壽表示,主要原因就在于光伏和風(fēng)機(jī)發(fā)的電是間歇的,不穩(wěn)定的,并網(wǎng)困難。那么如何應(yīng)對光電和風(fēng)電的間歇不穩(wěn)定性呢?趙天壽表示,儲能是最有效的方式,能夠平抑能量的波動,實現(xiàn)能量平滑、穩(wěn)定的輸出,提高光電和風(fēng)電實際利用的水平。因此,儲能是新能源為主體的新型能源系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

實現(xiàn)碳中和對儲能技術(shù)的要求有若干特別的要求,首先要求儲能裝備具有易規(guī)模化的特點,同時要能夠長時間儲能。趙天壽指出,儲能裝置不應(yīng)該有地域和地理的限制,儲能要安全,運(yùn)行要平穩(wěn),成本要低,壽命要長。特別強(qiáng)調(diào)的是,目前化石能源為主導(dǎo)的能源系統(tǒng)中,化石能源調(diào)峰加上短時的儲能就能夠?qū)崿F(xiàn)能量的供需匹配。而在可再生資源為主導(dǎo)的新型電力系統(tǒng)中,化石能源占比低,無法滿足調(diào)峰需求,所以能源系統(tǒng)的供需匹配需要長時儲能來實現(xiàn)。也就是,太陽能和風(fēng)能為主導(dǎo)的新能源結(jié)構(gòu)需要長時、規(guī)模化的儲能技術(shù)。

據(jù)趙天壽介紹,流體電池是以可流動物質(zhì)為能量載體,能量與功率解耦的電池,包括電解池、燃料電池、液流電池、金屬空氣電池等。因為實現(xiàn)了能量與功率的解耦,流體電池適合用于長時、規(guī)模化儲能,具有廣闊的應(yīng)用前景。但流體電池大規(guī)模應(yīng)用仍需要進(jìn)一步提高性能,降低成本。然而,流體電池涉及到電化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)傳輸、熱量傳遞相互之間的配合,過去的研究由于學(xué)科界限的壁壘,沒有形成反應(yīng)界面電化學(xué)動力學(xué)與空間傳遞的相互作用的統(tǒng)一理論。趙天壽介紹了其團(tuán)隊從交叉學(xué)科的視角,構(gòu)建的多子傳遞與電化學(xué)反應(yīng)耦合的理論,在新理論的指導(dǎo)下開發(fā)的流體電池的儲能新體系。

趙天壽介紹了一種以可循環(huán)充放電的液態(tài)能量載體儲能的電燃料儲能新技術(shù),該技術(shù)可以隨時隨地將遍布在大地上光能與風(fēng)能變?yōu)殡娙剂希咝У靥峁┬履茉措娏Αk娙剂系陌l(fā)明帶來很多優(yōu)勢:擴(kuò)大了能量載體選取范圍,突破材料資源限制;提高電解液利用率,降低電解液成本;提高電流密度,降低電堆成本。

趙天壽總結(jié)道,實現(xiàn)碳中和需要規(guī)模化長時的儲能技術(shù);流體電池這種易規(guī)模化、長時、安全、無地理的限制,特別適合大規(guī)模的儲能;熱物理與電化學(xué)交叉研究是實現(xiàn)流體電池技術(shù)突破的關(guān)鍵。

據(jù)趙天壽介紹,其長期致力于傳熱傳質(zhì)和電化學(xué)儲能領(lǐng)域的研究,其中電化學(xué)儲能研究方向包括燃料電池、液流電池、金屬空氣、電燃料儲能等等。其團(tuán)隊通過熱物理與電化學(xué)交叉的獨特視角與方法,探究燃料電池等先進(jìn)電池中的電子、離子、質(zhì)量和熱量之間的耦合傳遞機(jī)理,取得理論突破,實現(xiàn)電池儲能技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。

(以上觀點根據(jù)論壇現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)

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[責(zé)任編輯:陳語]

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