緊緊牽住科技創新“牛鼻子”

【資料圖】

——《“十四五”能源領域科技創新規劃》新型儲能技術解讀

電規總院黨委書記、院長杜忠明

目前，國家能源局、科技部已聯合印發《“十四五”能源領域科技創新規劃》（以下簡稱《規劃》），明確了“十四五”能源領域科技創新發展目標、重點任務和保障措施。作為支撐新型電力系統構建的關鍵技術，《規劃》對儲能技術進行專章部署，從5個方面提出儲能技術發展路線圖，重點明確新型儲能從集中攻關、試驗示范到推廣應用的重點技術方向。《規劃》的印發實施將為新型儲能技術創新指明路徑，有力推動新型儲能高質量發展。

科技創新是破解新型儲能

高質量發展瓶頸的重要抓手

進入“十四五”時期，我國新型儲能從研發示范階段邁向商業化發展初期，2021年底全國新型儲能裝機規模超過400萬千瓦，各類儲能技術創新發展呈現“百花齊放”的良好態勢。鋰離子電池儲能技術在高效率、低成本、長壽命等方面取得長足進步，國內產業鏈持續完善，初步具備商業化發展條件；先進壓縮空氣儲能、全釩液流電池等技術基本處于領跑、并跑階段，有力帶動了產業發展；新型儲能智慧調控、系統集成等技術發展迅速，相關示范工程核心技術指標達到國際先進水平。

“十四五”時期是我國實現碳達峰目標的關鍵期和窗口期，也是新型儲能發展的重要戰略機遇期。新型儲能是新型電力系統的重要標志，為推進新型電力系統建設，有必要加快新型儲能的規模化發展。隨著新能源規模不斷增大，電力系統對調節能力需求大幅提升，新型儲能建設周期短、選址簡單靈活、調節能力強等優勢逐漸凸顯，加快推進先進儲能技術規模化應用勢在必行。但我們也要清醒認識到，我國新型儲能發展仍面臨成本疏導機制不明朗、標準體系不完善、安全事故偶有發生等問題，在不同程度上制約我國新型儲能行業發展。而新型儲能技術發展仍然不夠成熟是造成上述問題的重要原因之一，當前部分新型儲能技術尚在跟跑、少數核心部件仍依賴進口，對新型電力系統中新型儲能規劃設計和調度運行機理的研究有待深入，部分新型儲能技術仍存在亟待突破的瓶頸。

因此，強化新型儲能科技創新，是不斷推動各類新型儲能技術成熟的必由之路，也是破解新型儲能發展制約的重要抓手。《規劃》在對“十四五”我國能源領域科技創新工作進行全面部署的同時，準確把握新型儲能等各領域技術創新在實現碳達峰、碳中和目標中的作用和定位，聚焦新型儲能技術重點前沿方向，有力通過推動新型儲能技術創新引領新型儲能高質量發展。

《規劃》緊扣新型儲能功能定位

進行系統性研發部署

《規劃》著眼新型儲能在構建新型電力系統的全方位作用，緊扣典型場景下新型儲能的功能定位，遠近統籌、多管齊下，對新型儲能技術創新進行了系統性部署，著力提升新型儲能對于電力系統調節能力、綜合效率和安全保障能力的支撐能力。

《規劃》聚焦電網調峰、新能源消納等應用場景，重點部署能量型儲能技術裝備及系統集成的攻關任務。對于鋰離子電池，重點突破長壽命、低成本、高安全的本體技術；對于鉛碳電池，重點突破能量管理技術；對于液流電池，重點突破關鍵材料、電堆設計及系統集成技術；著力推進鈉離子電池、液態金屬電池、固態鋰離子電池、鋰硫電池、水系電池等新一代高性能電化學儲能技術，及儲熱蓄冷、儲氫、機械儲能等多元化儲能技術的集中攻關。同時，重點開展吉瓦時級鋰離子電池、大規模壓縮空氣儲能電站和高功率液流電池儲能電站技術示范。

《規劃》聚焦電力系統調頻、平滑新能源功率波動等應用場景，重點部署功率型儲能技術裝備與系統集成研究。對于飛輪儲能，重點研發大功率飛輪材料、高速軸承以及系統集成等關鍵技術；對于功率型電化學儲能，重點研發電化學超級電容器、高倍率鋰離子電池等功率型儲能器件；對于電磁儲能，集中攻關超導、電介質電容器等電磁儲能技術。同時，推動10兆瓦級超級電容器、高功率鋰離子電池、兆瓦級飛輪儲能系統示范。

《規劃》聚焦分布式儲能應用的新業態、新模式，重點部署分布式儲能與分布式電源協同聚合技術研究。重點開展分布式儲能系統聚合方法，儲能系統聚合調峰、調頻及緊急控制等理論研究；集中攻關廣域布局的分布式儲能、儲能電站規模化集群協同的成套技術，以及島嶼可再生能源開發與智能微網關鍵技術；推動基于區塊鏈技術在分布式儲能參與市場化交易中的應用。

《規劃》聚焦新型儲能共性技術

開展針對性重點攻關

《規劃》聚焦當前新型儲能技術發展和應用中的共性問題，著眼于大規模電化學儲能狀態評估、安全防護、回收利用等全生命周期的關鍵環節，針對性部署共性技術攻關任務，著力破解提升新型儲能效率、壽命、安全、經濟性水平的關鍵問題。

《規劃》對于新型儲能共性關鍵技術提出具體的集中攻關任務，重點開展基于儲能電池單體和模組短時間測試數據預測長日歷壽命的實驗驗證和模擬仿真研究，實現儲能電池25年以上的循環壽命及健康狀態的監測和評價；要求開展低成本可修復再生的新型儲能電池技術研究，研發退役電池剩余價值評估、單體電池自動化拆解和材料分選技術，實現電池修復、梯次利用、回收與再生；明確推動儲能單體和系統的智能傳感技術研究，以及推動儲能電池全壽命周期的安全性檢測、預警和防護研究；提出基于正向設計，開展適合梯次利用的動力電池設計與制造，以及梯次利用場景分析、快速分選、系統集成和運維等關鍵技術研究。

此外，《規劃》在新型儲能共性技術的示范試驗方面，提出開展電化學儲能系統安全預警、系統多級防護結構及材料等關鍵技術研究，示范大型鋰電池儲能電站的整體安全性設計、能量智能管控及運維、先進冷卻及消防等關鍵技術。

責任編輯：孫靜

關鍵詞： 科技創新