2020-02-27 17:53:36 来源：中国能源报
化学储能不受地理、气候条件的限制，规模可大可小，特别是其能量转换效率高达80%甚至90%以上，且伴随技术进步，价格不断下降，是可再生能源高效利用的利器，可用以彻底解决“弃风”、“弃光”问题，在未来能源体系中占有十分重要的位置。
但是，由于认识上的不足、火电产能严重过剩、节能减排观念淡薄等因素，化学储能在我国并没有得到应有的重视和恰当的使用，这一问题日渐突出。
（文丨杨裕生）
亟待消除化学储能偏见
现在，仍有部分电力系统人士认为，“应用化学储能代价太大，一度电经过化学储能要加价4-6元”，这已是一种过时的观念。实际上，随着技术发展，化学储能的成本已大幅下降。
近五年来，铅炭电池寿命延长了好几倍，磷酸铁锂电池的寿命延长至万次，价格降到了几年前的1/5，两个因素叠加，电池的使用成本已大幅下降。
当前，无论是锂离子电池还是铅炭电池,储能一度电的加价约为0.3元左右。在峰谷电价有合理差别情况下，将谷电（包括“三北”风电）通过化学储能时移至用电高峰期，对发电、输电、用电各个环节都有好处。
回收是化学储能电池产业链的重要一环，只要精准施策，其回收处置完全可以做好，从而避免对环境的污染。
总之，不能因为个别历史遗留问题，影响对化学储能积极作用的评价。
不同化学储能技术各有优劣
目前技术上来看，应用较多的储能电池有铅炭电池、锂离子电池和液流电池。
铅炭电池安全性有保障。储能应把安全性放在第一位。以水溶液为电解液的铅炭电池不含可燃物，安全性有保障。
工信部将铅炭电池列入“强基工程”支持企业发展，形成了规模化产能。2016年-2017年，相关主管部门先后四次发文鼓励铅炭电池发展：国家发改委、国家能源局发布《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》；国家发改委、工信部、国家能源局发布《中国制造2025—能源装备实施方案》；工信部发布《轻工业发展规划(2016-2020年)》；国家发改委、财政部、科技部、工信部、国家能源局发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》。
目前，我国有小至几十千瓦时、大至百兆瓦时的20多个铅炭电池储能电站，已安全运行多年。
我国铅炭电池不仅应用在国内的储能电池，也应用在德国等海外的调频电站中，运行良好。在国外，“古老”“落后”“污染”不是铅炭电池的标签。
锂离子电池储能有利也有弊。锂离子电池具有比能量高、循环寿命长等特点，近年来，受益于电动汽车的拉动，其价格迅速下降，并广泛应用于信息技术、航空航天及储能领域。引人注目的是，韩国建立了几百个以三元材料为正极的锂离子电池储能电站，单站规模达十兆瓦时级。因此，我国也有人士认同此技术路线，用三元锂离子电池建储能电站。
数据显示，从2017年8月到2019年5月，韩国共发生23起储能电站火灾，甚至还引发爆炸。尽管关于火灾的调查结果未指向任何一家涉事企业，甚至认为主要起因并非三元锂电池。但不可否认的是，大火燃烧的是电池中的有机电解液，蔓延的大火令电站损失严重。因此，锂离子电池用于大规模储能电站，应该慎重。
相比之下，铅炭电池更安全，其没有可燃的有机溶剂，即使电气系统出现了问题，也不会引发大火、遭受电站烧毁的重大损失。磷酸铁锂电池不易产生助燃的氧，安全性高；且磷酸铁锂电池寿命长，使用成本低，可在一定规模的储能电站中使用。
各种体系的液流电池竞相发展。液流电池安全性高，寿命很长；体系繁多，各有千秋。
我国全钒液流电池发展较快，技术最为成熟。但是，近几年钒价上涨太快，导致全钒液流电池竞争力急剧下降。锌镍单液流电池也因镍价高涨而遭遇同样命运。
铬铁液流电池以便宜的铁和铬做活性材料，且用廉价的阳离子作为交换膜，成本较低，现在，国家电投集团正在开展工程放大研究,用这一技术发展大规模储能前景可期。
需要注意的是，液流电池实际上是一个电化工厂，与通常生产化学产品的化工厂不同，其产品是直流电，运行要比固定电解液的储能电池复杂得多，运行成本相对较高。因此，需要通过缜密的经济可行性分析加以选择。
化学储能竞争力可期
目前，已建成的化学储能站规模达百兆瓦时，在此基础上再逐渐扩大规模至千兆瓦时（即百万千瓦时）应不存在技术难题。化学储能电站造价目前大致可控制在1200元人民币/千瓦时，与抽水蓄能电站造价（6800-7000元/千瓦,6小时发电）相当；但其选址的灵活性、快速响应性等优势，则是抽水蓄能电站所不及。因而，可在不同场合，实现两者的优势互补。
化学储能电站因能量转换效率高（以85%计），与抽水蓄能电站（能量转换效率以70%计）比，运行经济效益将高出约20%（进、出电价均分别按0.3元和1.0元计）。较短的投资回收期完全可以弥补其寿命稍短的不足。
我们专为大规模储能电站研制新型水系电池，其比能量接近锂离子电池，但安全性优势明显；价格接近铅炭电池，但环保性优势明显；寿命接近液流电池，但方便性优势明显。目前，工作已有显著进展，正择机融资扩大研制规模。
此外，我们已研制出一种塑铅复合板栅，其重量仅为相同尺寸铅板栅的47%。使用该板栅，铅酸电池生产流程不需变动，电池用铅量减少，比能量提高30%，成本显著下降，其储能竞争力将相应上升。
储能发展的几点建议
化学储能创新前景广阔，必将有力地推动可再生能源高效利用。为切实推动化学储能发展，建议：
1.各部委拿出切实执行所发文件的具体政策和办法，将清洁能源从字面落到实处。普遍实行峰谷电价，以合理拉大峰谷电价差的政策代替普遍降低工业用电电价的政策，这有利于充分发挥储能在整个电力系统中的作用，消化各种来源的谷电。同时，要用经济手段抑制煤电的生产扩张、克服地方保护主义和部门利益。
2.目前，我国可再生能源发电量占比仍不高，大力推动可再生能源发电，就必然需要储能来配合，以避免大量“弃风”、“弃光”的窘境。因此，政府要大力支持储能技术（包括储能的专用电池）创新，要鼓励建立储能电站，发放贴息（低息甚至无息）贷款或是一种行之有效的途径。
3.电力系统要突破部门利益束缚，从节能减排的高度重视化学储能的作用。
（作者系中国工程院院士）
免责声明：本网站（http://www.ciotimes.com/）内容主要来自原创、合作媒体供稿和第三方投稿，凡在本网站出现的信息，均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性，但不保证有关资料的准确性及可靠性，读者在使用前请进一步核实，并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏，概不负任何法律责任。
本网站刊载的所有内容（包括但不仅限文字、图片、LOGO、音频、视频、软件、程序等）版权归原作者所有。任何单位或个人认为本网站中的内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时，请及时通知本站，予以删除。
抢沙发
