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“新能源 +”:双碳目标下的能源未来式
(3)电池储能技术
电池储能技术,如液流电池、铅酸电池和锂电池等,应用较广泛。以锂电池
为代表的电池储能技术已经初步进入商业化、规模化应用,且具有巨大的发展空
间,是最具前景的电力储能技术。无论是作为手机、笔记本电脑的独立电池,还
是作为电动工具和其他电子产品中的微型电池模块,锂离子电池在各种小型系统
中均得到良好应用。但受自身循环寿命、成本和安全性等问题的限制,目前实现
大规模的应用较为困难。
卡诺电池技术(即热泵式储电技术)不受地理和地质条件约束,能够实现高效、
低成本的大规模储能。在卡诺电池中,通过使用高温热泵将多余的可再生电能转
换为 90~500℃的热量存储起来。当需要释放的时候,热能可转化为电能和热能,
既可以供电,也可在采暖期进行供热,使用年限较长。随着熔盐储热的技术发展,
熔盐卡诺电池的储电设备成本会逐渐降低。
(4)化学燃料储能技术
化学燃料储能,即通过电化学反应将电能储为化学能,包括氢储能技术、氨
储能技术、有机燃料储能技术等。第一,氢储能技术。氢能作为清洁能源,也是
目前新型燃料电池的首选燃料。氢储能技术可实现长周期调峰,随着技术进步和
成本的大幅降低,是极具发展潜力的规模化储能技术。未来氢储能技术有望在可
再生消纳、电网削峰填谷、用户冷热电气联供等场合实现推广应用。但是受限于
规模较小且成本略高,尚无法做到大规模使用。氢能高效利用的过程中,制氢过
程较为关键。制氢方式包括煤、天然气等化石能源重整制氢、工业副产氢、电解
水制氢等。对于电力行业来说,电解水制氢适用性较好,其原理是在直流电的作
用下,通过电化学过程将水分子解离为 H 2 与 O 2 ,分别在阴、阳两极析出。对于
传统火电企业,可在厂内电解水制氢,并结合储能技术进行储氢;副产物氧气还
可以送进锅炉内满足富氧燃烧,以实现能源清洁高效利用。这样,通过“电−氢
−电(或化工原料)”的方式将电力、交通、热力和化工等领域耦合起来,实现
多产业融合。
第二,氨储能技术。作为氮氢化合物,氨较为稳定,便于储存、运输。与氢
能类似,氨燃烧时不会产生 CO 2 ,配备氨燃料动力的运输设备及发电厂可有效地
减少碳化物和硫化物,实现真正意义上的“零”排放。电厂自己制备氨,还可以
满足电厂污染物治理过程中对吸收剂的巨大需求,未来的脱硫、脱硝设备捕集到
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