最近幾年,儲(chǔ)能行業(yè)可謂是如火如荼。國家利好政策的重拳砸下,是資本熱捧和巨頭們蜂擁進(jìn)場。人民日報(bào)發(fā)表的“能源的飯碗必須端在自己手里”的言論,更是為儲(chǔ)能行業(yè)添了把火。就連某電池技術(shù)的市值也一下子飆升到福布斯中國前三,這也讓不少投資人感慨:屬于儲(chǔ)能的時(shí)代真的來了!

從歷史觀談儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

回顧文明史,人類社會(huì)的每一次發(fā)展都離不開能源消費(fèi)。第一、二次工業(yè)革命,為密西西比河流域到墨西哥灣帶來了光明,也點(diǎn)燃了未來世界紐約自由女神手中的火炬。但高聳的煙筒、大街小巷奔馳的汽車也使得泰晤士河的水更加渾濁了,就連太平洋下游的人們都感嘆餐桌上的魚兒不香了。最重要的是,石油開采過程中對生態(tài)系統(tǒng)造成的嚴(yán)重破壞,以及殖民地印度等國家成千上萬人因此喪命,都讓能源轉(zhuǎn)型變得迫在眉睫。

對了應(yīng)對煤炭、石油等化石能源帶來的危害,在國內(nèi)外相關(guān)政策持續(xù)加碼之下,新能源板塊熱度節(jié)節(jié)攀升,降低碳排放也已然成為全球共識(shí)。就在2022年5月19日,聯(lián)合國秘書長古特雷斯在世界氣象組織發(fā)表《2021年全球氣候狀況報(bào)告》時(shí)強(qiáng)調(diào),“人類必須走出化石能源困局”。

而想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)得必由之路是減少高碳能源占比,增加新能源占比。但由于風(fēng)能、太陽能的不連續(xù)性,棄風(fēng)棄光等情況,使得傳統(tǒng)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)20%、30%的新能源接入,難度都非常大。再加上歐洲能源危機(jī)、中國拉閘限電等事件,也更加需要我們?nèi)グl(fā)揮儲(chǔ)能這一電力“蓄水池”的功能,從而增加新能源對未來電力系統(tǒng)的并網(wǎng)可能性,促使用電更自由。

作為全球能源轉(zhuǎn)型道路上重要的一環(huán),儲(chǔ)能是不可或缺的“剛需”資產(chǎn)。如果說能源的前半生為人類帶來了動(dòng)力與希望,那么儲(chǔ)能技術(shù)就續(xù)寫著新能源之后的故事,它承載著能源走向綠色、低碳、清潔、數(shù)字化的未來。

以技術(shù)手段詮釋儲(chǔ)能路徑

全球能源結(jié)構(gòu)這個(gè)宏大的課題看起來太過遙遠(yuǎn),但恐怕歷史上已經(jīng)沒有哪一代人比當(dāng)代人更有能力和責(zé)任,深度影響未來能源結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。在全球碳減排的共識(shí)下,人類處于同一個(gè)命運(yùn)共同體之中。毫不夸張的說,儲(chǔ)能技術(shù)的探索和研發(fā),或?qū)Q定能源結(jié)構(gòu)的升級。

從技術(shù)路線來看,儲(chǔ)能按照充放電形式可分為物理儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能。

其中物理儲(chǔ)能中,比較有代表力的是抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能。抽水蓄能目前技術(shù)成熟,但對選址環(huán)境、地形條件及水文環(huán)境要求非常高,且建設(shè)周期長達(dá)6-8年。電磁儲(chǔ)能派和熱儲(chǔ)能派的技術(shù)還不成熟,短期內(nèi)很難商業(yè)化。壓縮空氣儲(chǔ)能是目前唯一能與抽水蓄能相媲美的大規(guī)模長時(shí)物理儲(chǔ)能技術(shù),具有規(guī)模大、適用性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但壓縮空氣儲(chǔ)能在使用過程中,一部分能量會(huì)以熱能的形式散失,導(dǎo)致儲(chǔ)能效率降低。

目前最靠譜的是電化學(xué)儲(chǔ)能派。從電池材料來看,電化學(xué)儲(chǔ)能可以細(xì)分為鈉硫電池、鋰離子電池、鉛酸電池和液流電池等。今年以來,鋰電池價(jià)格一路飆升,主要原材料碳酸鋰鹽價(jià)格突破50萬元/噸,創(chuàng)歷史新高。鋰電池的儲(chǔ)能初裝成本也從1400元/千瓦時(shí)快速攀升至2000元/千瓦時(shí)以上。

液流電池的歷史與鋰電池一樣久遠(yuǎn),早在1974年美國科學(xué)家L.H. Thaller就發(fā)明了這項(xiàng)技術(shù)。液流電池儲(chǔ)能具有本征安全、充放電循環(huán)壽命長、電解液可循環(huán)使用、生命周期經(jīng)濟(jì)性好及環(huán)境友好等特點(diǎn),這些年受到學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

在全球能源轉(zhuǎn)型以及液流電池規(guī)模化成本持續(xù)降低的大趨勢下,行業(yè)商業(yè)性選擇拐點(diǎn)即將到來。大規(guī)模低成本的長時(shí)儲(chǔ)能方案,作為可以靈活多變的處理方式,未來在替代火力發(fā)電調(diào)峰中將發(fā)揮中流砥柱的作用。

國內(nèi)外的企業(yè)在這一目標(biāo)下,也開始加強(qiáng)對電池技術(shù)開發(fā)、研究和搶占市場,各儲(chǔ)能電池廠家也開展軍備競賽。鋅鐵液流電池憑借突破性的8小時(shí)儲(chǔ)能市場和安全、環(huán)保、低成本優(yōu)勢,已經(jīng)加速步入商業(yè)化,隨著其在多地智能制造“超G工廠”的落地,產(chǎn)能也進(jìn)一步提升,為達(dá)成“雙碳”目標(biāo)充分獻(xiàn)力。

對于整個(gè)能源進(jìn)階史而言,無論哪種儲(chǔ)能技術(shù)的更迭,都是能源史上的紀(jì)錄片。每種儲(chǔ)能技術(shù)都有其主宰的時(shí)代,并在其發(fā)展的階段留下屬于它的傳奇。我們相信, “科技崇聚能源,未來生生不息”的愿景,在不久的未來一定可以實(shí)現(xiàn)。