近日,2023中关村论坛在北京开幕,中国科学院院士、清华大学教授、全国政协常委欧阳明高发表了《新能源革命的技术瓶颈与路径:储能+氢能+智能》的主旨演讲。
中国科学院院士、清华大学教授、全国政协常委欧阳明高
储能的成本随着现在技术发展持续降低,比如现在锂离子电池的储能成本已经降了很多,大概三五年前是接近2元/瓦时,寿命是3000-5000次,今年报价已经降到1元/瓦时,降了大约一半,而电池寿命则达到5000-10000次。
“一个是首次购买成本降低,另外一个寿命的延长也是降成本。”欧阳明高对每经记者表示,寿命延长意味着单次储能成本随之降低,电池的循环原先只有5000次,现在都1万次了,提高了一倍。像电池以前1瓦时都是1.8~1.9元,今年都已经1元了,寿命又在不断提升,这表明电池成本降得很快。
欧阳明高在主旨演讲中表示,当前的储能中抽水蓄能大约占75%,新型储能占比达到20%多,而在新型储能中94%都是依靠电池。
他表示,未来储能电池的寿命有望增加到10000-15000次,这表明我们储能的成本还将大幅下降,因为寿命增加,单次储能成本线性下降。
欧阳明高表示,目前抽水蓄能虽然占比很高,但未来会逐步降低,储能行业未来主体将呈现出短周期、小规模依靠电池,长周期、大规模主要靠氢能的格局。
当前储能发展得很快,将来电动汽车不仅是交通工具,还是用能、储能回馈能源的终端,也就是说电动汽车也将成为储能工具,它也是可再生能源的一部分,所有车用的电都可以上传。
欧阳明高在演讲中提到,现在我们有集中式储能电站和分布式电池储能之分,电动汽车在电池的安全性能方面相对来讲是比较好的,如果把电动汽车用来做分布式储能,安全性是好的,也不用重新买电池,成本也比较低。
对于储能电池的安全问题如何解决,欧阳明高对每经记者表示,还要继续做电池的研究,“现在我们很多人都在搞电池研究。”
中国科学院院士徐春明发表主旨演讲表示,可再生电力的强波动性、不稳定性和化工过程所需要的安稳,“长满优”的稳定运行,唯一的选择就是储能。
中国科学院院士徐春明
“大家知道储能现在也很热,我们熟悉、比较多采用的是机械储能、抽水储能、压缩空气等方式,近年来发展很快,但也受限于区域、条件的限制,有时候不能很灵活地用于多个过程。”
徐春明说,电化学储能有比较大的发展空间,不过也有它自身的问题,比如说锂离子电池是当前常见储能方式所使用的重要材料,但是受限于资源和价格,也有它不足的地方。所以寻找一个低成本、大规模、长时间的储能过程很重要。
关于如何降低储能成本的问题,徐春明表示,降低储能成本的确是当前非常核心的一点,因为现阶段储能本身的效益空间还不够大,在这方面还需要通过进一步提高储能的效率、降低一些关键材料的成本来加以解决,同时还要考虑跟源端、荷端如何紧密结合,这是一个系统性的问题,也是未来较长一段时期储能行业需要不断提升的方向。
随着“双碳”战略的实施,绿氢一定会发挥一个核心的作用,但是绿氢严格来讲是以电解制氢为主的路线,目前还处于刚起步的阶段,尽管各方面投入大量的研发,产能也在快速发展,但以目前产能来讲差得还比较多,因此行业发展空间很大。
“也正因为这样,我想绿氢在未来我们‘双碳’目标的实现过程中还有很大空间,从这方面来讲还任重道远,当然也意味着机遇多多。”徐春明说。
谈及绿氢技术未来的发展方向,徐春明表示,电解制氢最重要的是要规模化,它需要连续稳定的运行,规模越大越需要稳定。“在这个过程中还有很多难点,包括电解水如何进一步降低能耗、使它能够在成本上具有优势等,在这方面还有很多基础性、开发性的工作需要进一步完成。”
加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士陈忠伟表示,电化学储能是新能源应用中的重要保障。
评估电化学能源最重要的标准主要有四个参数,第一个是成本,第二个是安全性,第三个是能量密度,第四个是功率密度。在双碳背景下,需要考虑电池的可持续问题,包括材料的再生、能源与资源的相互平衡,以及能源与电池安全的相互平衡等。
中国工程院院士、苏州国家实验室主任徐南平表示,零碳能源是碳中和的基石与先导,零碳能源成本是国家竞争力和行业减排新技术应用的主要推动力。
建议重点发展光伏、绿氢、大规模长时化学储能三大标杆技术,构建光电-储能-输电和制氢-储氢-运氢技术与装备体系。