儲能行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇，長時儲能有望成為未來競爭的主戰(zhàn)場。

國家能源局近日印發(fā)的《2025年能源工作指導(dǎo)意見》提到，強化新型儲能等技術(shù)，特別是長時儲能技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)和前瞻性布局。在政策的有力引導(dǎo)與市場的強勁驅(qū)動雙重作用下，儲能行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇，長時儲能有望成為未來競爭的主戰(zhàn)場。 那么，我國長時儲能的發(fā)展現(xiàn)狀究竟如何？何種長時儲能技術(shù)將脫穎而出，占據(jù)優(yōu)勢地位？未來我們又將面臨哪些挑戰(zhàn)，需突破哪些發(fā)展瓶頸？

帶著這一系列問題，《中國能源報》記者專訪了在燃料電池、液流電池及新型儲能技術(shù)研究領(lǐng)域深耕二十余載的中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長趙天壽。

新能源并網(wǎng)亟須長時儲能

隨著中國風(fēng)電、光伏裝機容量突破煤電且成本持續(xù)下降，可再生能源占比的快速提升卻面臨“出力隨機性”的天然短板。趙天壽指出，當前中國棄風(fēng)棄光現(xiàn)象與電力緊缺矛盾并存，根源在于缺乏能夠長時間平抑能量波動的儲能技術(shù)。“風(fēng)光電的不可控性直接影響并網(wǎng)比例，僅靠短時儲能難以支撐新能源對化石能源的規(guī)模化替代。”

趙天壽強調(diào)，長時儲能技術(shù)通常指在額定功率下持續(xù)放電時間超過4小時，其已成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的必備技術(shù)，需在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)全面布局。在發(fā)電側(cè)，長時儲能可保障風(fēng)光并網(wǎng)穩(wěn)定性，避免因天氣波動導(dǎo)致的供電中斷；對煤電深度調(diào)峰和核電參與負荷調(diào)節(jié)而言，長時儲能技術(shù)亦不可或缺。電網(wǎng)側(cè)，其核心功能是削峰填谷，提升跨區(qū)域輸電通道利用率。以中國新建的多條風(fēng)光外送通道為例，其低谷時段常常超過4小時，需長時儲能實現(xiàn)能量跨時段轉(zhuǎn)移。用戶側(cè)，工商業(yè)電價谷段連續(xù)且時長超過4小時，長時儲能可通過峰谷套利降低用電成本。

“全球范圍內(nèi)已凝聚起發(fā)展長時儲能的廣泛共識。”趙天壽指出，美國、英國以及歐盟等眾多國家和地區(qū)，紛紛將長時儲能技術(shù)納入戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵方向。然而，當前的儲能技術(shù)仍存在一些局限性：抽水蓄能技術(shù)成熟，儲能時間長，但需要特定地理條件；壓縮空氣儲能技術(shù)儲能時間長，已進入示范階段，效率在持續(xù)提升中；而鋰離子電池裝機靈活，適合中短時儲能。特別是在大規(guī)模儲能的應(yīng)用場景中，儲能技術(shù)必須同時滿足安全可靠、經(jīng)濟可行以及資源可及性這三大要求。

液流電池或成長時儲能“潛力股”

在眾多長時儲能技術(shù)路線中，趙天壽認為，液流電池具有本征安全、時長靈活、壽命長等優(yōu)勢，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

趙天壽表示，“液流電池以水系電解液為能量載體，通過液態(tài)活性物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)儲能，其功率與容量解耦設(shè)計，電堆決定功率，電解液儲量決定容量。這賦予液流電池三大優(yōu)勢：本征安全、時長靈活、循環(huán)壽命長。”

趙天壽認為，液流電池雖然技術(shù)優(yōu)勢很明顯，但成本問題一直是個“攔路虎”，阻礙了它大規(guī)模推廣。以全釩液流電池為例，成本主要來自電解液和電堆兩部分，要想降低成本，就得從這兩方面一起發(fā)力。

“一方面，要提高電堆的電流密度，這樣就能少用材料。”趙天壽解釋說，通過把電化學(xué)、工程熱物理和材料科學(xué)等多門學(xué)科結(jié)合研究，能讓電堆的電流密度比傳統(tǒng)設(shè)計高出近一倍。目前產(chǎn)品級電堆的國內(nèi)最高水平可以做到400mA/cm2，電堆材料用量降低，成本下降。

趙天壽指出，另一方面，要提高電解液的利用率。如果電解液利用率不高，不僅會浪費釩資源，還會讓運行成本增加。通過設(shè)計出更高效的流道結(jié)構(gòu)，電解液利用率可提高到80%以上，進一步降低成本。

隨著液流電池產(chǎn)能不斷擴大，產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同合作越來越緊密。趙天壽預(yù)測，未來五年內(nèi)，液流電池成本將大幅下降，成為理想的長時儲能技術(shù)之一。

行業(yè)應(yīng)聚焦長時儲能技術(shù)攻關(guān)

在探討長時儲能行業(yè)的發(fā)展前景時，趙天壽建議，行業(yè)同仁應(yīng)當齊心協(xié)力，集中攻克長時儲能技術(shù)的難題，推動產(chǎn)學(xué)研用各界的深度融合。我國在光伏、風(fēng)電領(lǐng)域已走在世界前列，儲能技術(shù)的重大突破指日可待。

在新能源裝機比重不斷攀升的今天，兼具安全性、靈活性和長壽命的長時儲能技術(shù)，有望成為新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐。

為實現(xiàn)長時儲能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，趙天壽提出三點建議：首先，加大技術(shù)研發(fā)力度，重點突破電解液利用率、電堆電流密度等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸；其次，完善產(chǎn)業(yè)鏈布局，借助政策引導(dǎo)和市場機制，推動長時儲能產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展，降低生產(chǎn)成本；最后，持續(xù)優(yōu)化政策支持和市場機制，建議政府出臺針對液流電池等長時儲能技術(shù)的支持政策，助力其商業(yè)化進程。

文丨本報記者 蘇南

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出品 | 中國能源報（ID：cnenergy）

編輯丨趙方婷