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第三届中国国际新型储能技术及工程应用大会今日开幕(二)

2023年9月10日,由中国化学与物理电源行业协会、南方科技大学碳中和能源研究院、南方电网能源发展研究院联合100余家机构共同支持的碳中和能源高峰论坛暨第三届中国国际新型储能技术及工程应用大会在深圳召开。此次大会主题是“绿色、经济、安全、发展”。第二部分实录
浙江南都电源动力股份有限公司董事长、总裁朱保义在致辞中表示,作为构建新型电力系统和推动能源变革的重要支撑,储能正迎来前所未有的发展机遇。近期,各地密集出台了一系列推进储能发展的利好政策,国内储能市场正在蓬勃发展。在这个储能高速发展的新阶段,让储能更加绿色、更加经济、更加安全,才能推动储能行业实现高质量发展。
朱保义表示,南都电源在储能行业深耕已近三十年,先后承担了国内外百余个大型储能项目,累计储能出货量已经超过50GWh,项目遍布全球150多个国家和地区,应用场景遍及电源侧、电网侧、用户侧等各个领域。目前已经拥有储能核心技术专利1200余项,主导、参与了50余项国际、国家和行业的标准制定,具备储能方案设计、系统集成、运营维护及源网荷储一体化的全面技术能力。
朱保义指出,经过多年的探索发展,南都电源已经完成了从电芯产品、系统集成、运维服务至资源回收的储能产业一体化布局,成功打造了锂电池循环产业链和铅电池循环产业链两大产业闭环,通过循环经济降低储能系统生产制造过程对自然资源的消耗,通过绿色制造推动储能产业的低碳可持续发展。
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苏州精控能源科技股份有限公司总经理沈俊英
苏州精控能源科技股份有限公司总经理沈俊英在致辞中表示,作为“朝阳产业”,新型储能产业的发展无疑拥有更多的新模式、新业态、新机遇。在多元化应用场景以及数字化、智能化技术等推进下,新型储能产业与芯片、AI、新材料乃至勘探采矿、智能制造、物流运输等行业广泛融合交汇,为各行各业带来更多机遇和发展空间。
沈俊英指出,精控能源始终以科技创新为引领,拥有近300项专利软著,并全球首创以iCCS系统为核心, 叠加高效翼翅液冷技术、多级均衡技术、EMS能源管理云平台等核心优势的“六维度主被动安全防护智慧储能系统”,助力解决困扰电源系统的高成本、高风险问题。凭借家储、工商业储及源网侧等多终端领域全覆盖的产品矩阵,精控能源已在诸多细分领域取得领先优势,储能系统出货量近5GWh,预计明年年底产能将超30GWh,逐步发展成为行业内技术资深,产品专业的储能解决方案供应商。
沈俊英认为,当下,没有哪一个赛道像储能行业这般充满活力,跨界者与参与者层出不穷、市场竞争日趋激烈。在这条前景广阔的赛道上,国家和地方利好政策正在强力助推储能产业迈入新的发展阶段。相信今天每一位参与者,都将见证储能产业高质量发展的灿烂明天。图片
南方科技大学碳中和能源研究院院长赵天寿
南方科技大学碳中和能源研究院院长赵天寿在《面向碳中和的储能技术》主题报告中指出,储能将成为保障能源安全的核心技术之一,面向碳中和的新型电力系统需要不同时长的规模化、高安全储能技术。
赵天寿指出,新型电力系统中风电光电占主导,而它们可能会出现长时间间歇。为避免供电间断,尤其需要技术成熟可靠、全生命周期成本低,可长时、大规模储能长时储能。
赵天寿表示,锂电主导电化学储能产业,提高锂利用率、突破安全挑战是关键。
赵天寿指出,长时储能技术存在较大缺口,是储能技术的重要发展方向。电化学流体电池易模块化、时长灵活、安全、无地理限制,适合于长时、大规模储能,突破其技术瓶颈,是抢抓储能产业机会的关键。图片
天津大学教授余贻鑫
天津大学教授余贻鑫在《分层分群的电网体系结构和储能规划》主题报告中指出,电网被认为是上世纪最伟大的发明,而互联网是这个世纪最伟大的创新。互联网是智能的,可以轻松地适应接连不断地具有颠覆性的信息革命的快速变化的情景。在新的电力时代,我们希望电网能像互联网一样智能化。
余贻鑫指出,具有分层分群体系结构的电网像Internet一样智能,并且具有数学基础,特别适合将来的电网的需要,主要体现在:
更好地利用多变的可再生能源:分布式运营模式将最大程度地利用多变的可再生能源,因为VRE的运营将掌握在当地利益相关者的手中,他们对资源的预测,计划(schedule)和控制有更好的了解。
为生产型消费者赋权:生产型消费者将完全控制自己的发电和负载的运行,并获得安装和运行最高效的设备(例如太阳能光伏,电池储能系统,电动汽车充电系统以及ICT硬件和软件等)的激励机制。
与外围设备的责任分担:在新的数字化时代,外围设备的智能和能力与电网运营商在管理其子电网方面相似,因为硬件变得越来越便宜,软件变得越来越智能。
纳米、迷你和微电网的无缝集成:新范式的责任分担功能与当今的纳米,迷你和微电网的自治或半自治理念兼容,有助于它们的无缝集成。此外,允许群集的半自治运行将防止生产型消费者的“逃离”电网。
快速适应技术创新:GRIP的分层体系结构使整合创新技术变得容易。
增强韧性(Resiliency)和抵御不断增加的赛博攻击(Cyber-attack)。BA理念可把DERs的使用同来自电网的各种压力解耦,并提供一种可以更具体地应用DER提升大容量系统韧性(且不降低配电的可靠性)的结构。在该结构下,大电网的运行部门不要求配电层次上任何详细的可观性,同时还可避免事故扩大化和赛博安全漏洞。
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深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长谢和平
深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长谢和平在《打造海水直接制氢产储运用一体化枝术新赛道》主题报告中指出,海水资源取之不尽(地球水总量的97%),通过海水制氢能够将不受领土边界限制的取之不尽的全球资源转变为绿色能源。
谢和平指出,自上个世纪70年代至今的半世纪以来,斯坦福大学等国内外团队主要集中在催化剂工程、非对称电解、膜材料隔离等方面开展海水直接制氢探索。海水直接制氢一直是世界前沿热点,但面临许多技术瓶颈与挑战:如海水对电解槽的毒性与腐蚀;海水中杂质会导致催化剂失活;海水电解效率低等。
谢和平表示,随着海上风电价格的持续降低,海水直接电解制氢技术具有更大未来潜力!当电价低于0.23元/度时,海水制氢成本与煤制氢+CCUS相比具有竞争优势;当电价低于0.15元/度时,海水制氢与煤制灰氢相当;当电价低于0.11元/度时,海水制氢成本将完全低于煤制灰氢成本!
为适应海洋不可控台风/波浪,谢和平院士团队建立了基于全新原理的拓展模型及调控系统,与东方电气集团联合设计了漂浮式海水制氢平台,并在福建省福清市兴化湾进行的1.2Nm3/h海水原位直接电解制氢成功海试,打造了全球首个海上风电海水直接电解制氢技术示范工程。
谢和平指出,要加快研发攻关个性化的海上风机等可再生能源技术及对接大规模的“固定式”、“动力式”与“漂浮式”海水直接制氢运行平台全新技术装备,引领全球“海洋绿氢”产业链!
谢和平提出按照海上中试示范验证、第二代海水制氢技术攻关、协同合作,产业化落地三步走方案,依托行业龙头企业,构建我国“海洋绿氢”产、储、运、用一体化全新产业链。图片
中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所所长成会明
中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所所长成会明在《废旧锂离子电池电极材料的直接修复与再利用》主题报告中指出,回收的金属用于其他领域可以拓宽其应用领域,增大锂离子电池的回收价值。
成会明表示,理想的回收体系,应该是电池全生命周期可溯源、拆解分选自动化、电池材料直接再生等创新技术的集成。
成会明指出,建立高效的电池回收与利用体系是一个系统工程,需要立法、储运、回收技术、便于回收的电池设计、可溯源等多方面协同创新、多学科交叉合作。
成会明指出,废旧锂离子电池材料直接回收的必要性,有利于环境保护和资源高效利用。修复和升级修复废旧锂离子电池材料再用于锂离子电池有利于减少污染、有效利用资源、降低电池成本。
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厦门大学教授孙世刚
厦门大学教授孙世刚在《锂氧电池体系研究》主题报告中指出,快速发展的新能源汽车对二次电池的性能提出了越来越高的要求,主要体现在高能量密度、高功率密度、高安全性、长寿命、极端环境适应性以及低成本。
孙世刚谈到现有锂离子电池面临的挑战体主要体现在:充电时间焦虑、行驶里程焦虑、低温使用焦虑、寿命焦虑、安全焦虑和成本焦虑。
孙世刚指出,锂-氧(空气)电池是目前已知的能量密度最高、最有前景的下一代锂电池体系,但距离实际应用还需要解决一系列基础科学问题、和实际体系构建的工程技术问题。
孙世刚指出,研究结果揭示了CO2在Li-O2电池衰减中的作用机制,设计不挥发不燃电解液实现流动气氛(O2,Air)下Li-O2电池运行,以Li2O与Li2O2可逆转化作为电池正极反应成功构建了封闭式Li-LiOx电池,开发高活性的Li-CO2/O2电池催化剂,研究结果从不同角度深化了对Li-O2电池体系的认识,获得Li-O2电池体系实质性进展。
图片加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士陈忠伟
加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士陈忠伟在《下一代高性能电池隔膜的研究及产业化》主题报告中指出,静电纺丝是利用高聚物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得连续性纤维的方法,目前是制备一维纳米纤维的最重要方法。
陈忠伟指出,静电纺丝技术应用在正极集流体上,采用纳米多级结构设计,提升正极的导电性及活性面积。在多功能夹层应用上,采用纤维夹层构筑,抑制多硫化物穿梭。在功能型隔膜应用上,采用孔结构调控,实现高效离子筛分。在固态电解质膜应用上,实现长程有序离子传输通道,提高离子电导率。在负极集流体应用上,采用纳米纤维网络,抑制锂枝晶生长。
陈忠伟指出静电纺丝技术难点体现在三个方面。一是结构、成分的可控性:纺丝的直径、掺杂颗粒和分布、孔大小/分布、电导率等因素对电化学性能影响极大,而这些参数在纺丝过程中难以精准控制。二是量产上,受制于静电纺丝设备的研发,产能低是静电纺丝应用的一大瓶颈。三是污染大,制备前体溶液时通常使用有机溶剂,环境不友好。
陈忠伟在报告总结中提到,一是在新材料和新工艺方面,聚焦改性聚合物+静电纺丝。二是新型隔膜的低热收缩率和耐高温工作性能,极大的提高了电池体系的安全性能。三是新型隔的高孔隙率和孔径分布均匀的特点,有效的提高了电解液的储液-保液性能,极大的提高了电池的循环和倍率性能。四是静电纺丝技术的高效性能够进一步降低成本。五是静电纺丝膜的大规模制备生产线需进一步定型。
图片俄罗斯工程院外籍院士、哈尔滨工业大学长聘教授王振波
俄罗斯工程院外籍院士、哈尔滨工业大学长聘教授王振波在《储能锂离子电池下一代高性能正极材料研究与应用进展》主题报告中指出,在诸多储能技术中,电化学储能相对于其他储能形式在规模和场地上拥有较好的灵活性和适应性,同时在调度响应速度、控制精度、电力系统调频以及建设周期多方面具有比较的优势,有着不可替代的重要作用,具有更广阔的应用前景,在近两年全球储能市场发展势头强劲。
王振波指出,电化学储能技术形式包括锂离子电池、Na-S电池、铅酸电池、液流电池以及超级电容器等。锂离子电池储能性能较好,能量密度高、使用寿命长、循环次数高。一般情况下,锂电池可循环3000次左右,钛酸锂电池则高达25000次左右。同时锂离子电池自放电损耗小、能量转换效率较高(>95%),与其他电池相比,在各项性能方面都有较大的提高,成为当前电化学储能发展的主流,占据2022年电化学储能量的97.2%。
王振波表示,目前由于成本、技术、政策等原因,锂离子电池储能电池市场仍处于导入阶段。2022年全球储能锂电池出货量达到159.3GWh,同比增长140.3%。相信随着未来锂离子电池制造和使用维护成本的进一步降低,锂离子在全球储能市场中将持续占据更大的份额。
王振波指出,2020年国内储能锂离子电池出货量超过16.2GWh,2021年储能电池市场锂电需求超过50.1GWh,2022年锂电储能市场需求量达到130 GWh,同比增速为170%。2022年我国锂离子电池出口总额为3426.5亿元,同比增长86.7%。
王振波认为,电化学技术的持续创新、成熟和应用显著推动了新能源产业走向繁荣,促进了能源产业的深刻变革!CIBF电池展更多信息欢迎登录网站查询