分论坛一

王保国:坚持四项基本准则 发展液流电池储能技术

发布时间: 2015-08-12 15:13:18    来源: 电池中国网
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[摘要]坚持“四项基本准则”和我国整体能源结构调整、节能减排的国策相关。目前,我国在大力发展纯电动汽车,发展可再生能源,储能的战略意义在于一手拉动电动汽车,一手拉动能源发展。

 

  2015年6月3日,由国家能源局指导,中关村储能产业技术联盟(CNESA)与杜塞尔多夫展览(上海)有限公司共同主办的“储能国际峰会2015”在北京召开。在储能技术分论坛上,清华大学王保国教授发表题为《坚持四项基本准则 发展液流电池储能技术》的演讲,以下为演讲内容。

  清华大学教授 王保国:

  坚持“四项基本准则”和我国整体能源结构调整、节能减排的国策相关。目前,我国在大力发展纯电动汽车,发展可再生能源,储能的战略意义在于一手拉动电动汽车,一手拉动能源发展。在2014-2025国家能源战略中,明确提到了储能。现在储能技术层出不穷,将来经过激烈的市场竞争,必然会淘汰掉其中一部分,因此也希望在座的研究人员、投资方和企业能够理性思考,不要走错路。

  在储能技术发展方面,我们从专业层面上提出四项基本准则。

  第一是安全性,要优先选择具有安全特征的技术,比如水溶液就不容易着火、爆炸。在这里我们并不是说钠硫电池不好,但钠硫电池需要的条件比较苛刻。另外,也要避免使用可燃性气体。第二,要坚持资源可持续原则。我们需要考虑电池消耗的资源是不是可以再利用?如果不能再利用,将来的价格将会无法控制。第三是环境友好。现在环境法规越来越严格,我们在使用过程中不能只看一个产品,还要从原材料生产、制造、使用等整个生命周期来考量,是否符合环境要求。第四个原则是社会经济效益原则。企业的目的是要赚钱,因此储能技术一定要能够创造价值。如果一种新研发的技术不能产生新的社会价值,就无法给社会创造新的财富。

  综合以上四项基本准则,目前真正能达到要求的储能技术还很少。我们经过多次比较,结合技术效益、规模化发展和成本效益等方面,最终用的最多的还是铅蓄电池。

  我们现在做了一些集中发电项目、规模电网体系、分布式发电等,要实现特定功能的时候,要符合科学原理来进行设备匹配,以便在技术和经济两方面都达到要求。现在,储能行业在国家创新领域讲,主要是研究大规模储能,比如压缩空气和抽水蓄能都属于大规模储能。

  在四项基本准则指导思想下,清华大学从10年前开始研究液流电池,到现在为止已经发展了20多个体系。这些体系中的技术问题,都是技术人员扎扎实实的研究出来的,包括电解液、隔膜、电极反应、放电技术等。

  我们在原材料和技术方面不断突破,目前液流电池已经可以做到规模大、寿命长、成本低,而且安全可靠。钒电池在寿命和安全性上有着独特优势,但是能量密度略有点低,在新能源车上用作电源不适合。

  “十二五”期间,我们课题组在电解液、电堆装备制造及运行监测方面取得了很大进步。目前,我们已经开发出了两种不同规格的5千瓦电堆,由清华大学提供技术,成都的一家公司实施操作,电堆的能源效率已经超过了17%。

  我们从2004-2005年左右开始研究这种技术,而且完全是基于中国制造和中国工业基础上进行相关研发。我们希望在性能上可以与国外进行比拼,但性价比上要领先国际水平。

  在工业规模制备膜方面,我们经过长期运行考验,发现其能量效率基本上保持在80%,电流密度大约在80-110的区间内;另外,电解液我们使用了从钒萃取的工艺流程,可以形成每年110兆瓦时的储能电解产能;我们现在开发的15千瓦电堆,能量效率可以达到70%,而且通过改进结构、提升材料性能,这一数据还可以提升。

  现在,我国在钒电池方面的投资还不到一个亿,而且参与的团队也寥寥无几,这也为钒电池的后续发展留下很多空间。我们希望通过研究可以形成独立自主的知识产权,在关键材料和电堆技术、材料装备和生产技术方面形成系列专题研究。

  我们研发的一种隔膜拿到了2014年的中国专利优秀奖。这项技术从2009年提出,已经拿到了日内瓦国际发明博览会的特别金奖,获得了国际同行的认可。

  我们课题组希望用四项基本准则来对储能技术进行考验评价,看哪些技术适合未来发展前景,减少社会投资和研究方面的浪费,让储能技术在进一步发展的同时,取得一定的社会经济效益。

(电池中国网独家稿件,如需转载请注明出处)

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