家居生活家居生活商業(yè)發(fā)展交通運輸工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)供電供電發(fā)電機機械能渦輪或內(nèi)燃機NOx,SOx顆粒物O2化石燃料NOx,SOx/cn/earth?nav=2025年5月12日世界主要城市空氣污染指數(shù)地圖全球地表平均溫度變化Source:IntergovernmentalPanelonClimateChange2013,UNSource:IntergovernmentalPanelonClimateChange2013,UN降水量大幅提升溫室效應(yīng)：過量排放CO2增強對長波輻射吸收，抑制地球熱量向太空散發(fā)，使地表升溫、大氣變暖。厄爾尼諾效應(yīng)與大氣CO2濃度增長有關(guān)為應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)，2020年9月在聯(lián)合國大會一般性辯論中，習(xí)近平主席莊重承諾：中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。實現(xiàn)碳中和時間緊張?zhí)寂欧鸥?，達(dá)110億噸，>世界1/4未來發(fā)展碳排放需求大我國碳排放主要來源于化石能源利用超過80%CO2排放來源于化石能源，排放渠道包括電力、工業(yè)、交通、建筑等。碳中和的實現(xiàn)根本在于能源革命：太陽能風(fēng)能占比逐步提升，最終成為主體能源~5%~82%太陽能太陽能~60%~60%轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀：風(fēng)光裝機上升、化石能源占比下降n風(fēng)光發(fā)電成本低于煤電，裝機快速增長，2024年底達(dá)14億千瓦，裝機容量占比40%，超過煤電（11.9億千瓦）n近10年來，我國化石能源占比由88.7%下降到82.1%，年均降低約0.7%國家能源局，國家統(tǒng)計局，新華網(wǎng)當(dāng)下風(fēng)光利用規(guī)模進(jìn)一步提升的難點在于如何應(yīng)對太陽能和風(fēng)能的不可控性儲能技術(shù)：平抑風(fēng)光波動、提高實際利用水平儲能成為新型電力系統(tǒng)必備環(huán)節(jié)，在源網(wǎng)荷三側(cè)發(fā)揮重要作用發(fā)電側(cè)儲能?可再生能源并網(wǎng)?提供尖峰負(fù)荷?避免供電間斷?緩解輸配電阻塞?降低輸配電增容成本?提供電力輔助服務(wù)用戶側(cè)儲能?提高用電質(zhì)量?作為備用電源大型儲能裝備的三大技術(shù)要求安全可靠資源可及經(jīng)濟可行安全可靠資源可及社會才能接受才能大規(guī)模應(yīng)用是對儲能系統(tǒng)的社會才能接受才能大規(guī)模應(yīng)用新型電力系統(tǒng)需要不同時長的儲能技術(shù)跨周跨周/月/季頂峰保供快速爬坡壓縮空氣壓縮空氣抽水蓄能氫儲存容量能量密度高、不受地域限制，適合中短時儲能技術(shù)優(yōu)勢：能量密度高應(yīng)用場景：可再生能源并網(wǎng)削峰填谷消費電子技術(shù)挑戰(zhàn)：安全風(fēng)險高成本待降低壽命待提高技術(shù)參數(shù)：儲能時間：分鐘~2小時能效：~90%++Charge+DischargeDischarge鋰電行業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)值超萬億，儲能電池增長快2024年儲能和動力電池產(chǎn)量分別為260GWh、826GWh，行業(yè)產(chǎn)值超1.2萬億。鋰電成本快速下降，2024年新增鋰電儲能裝機突破40GW，裝機總量超過抽水蓄能。未來方向：高安全、長壽命鋰電池技術(shù)，安全管理技術(shù)，退役電池資源回收技術(shù)我國儲能裝機快速增長鋰離子電池裝機量占比最高退役電池回收技術(shù)示意數(shù)據(jù)來源：國際能源署《全球電動汽車展望2024成熟可靠、生命周期成本低，可長時、大規(guī)模儲能技術(shù)優(yōu)勢：規(guī)模大儲能時間長壽命長應(yīng)用場景：能量供需平衡跟蹤負(fù)荷頻率調(diào)制無功調(diào)節(jié)技術(shù)挑戰(zhàn)：地域限制建設(shè)周期長（6-8年）環(huán)評審批技術(shù)現(xiàn)狀：規(guī)模：GW級儲能時間：小時~天能效：~75%總裝機總裝機項目投資項目投資總裝機總裝機項目投資項目投資廣東廣東廣州2400遼寧遼寧蒲石河45.16240081.34福建福建40.4549.98呼和浩特65.85深圳59.7943.26梅州70.5282.773.7天荒坪73.77河北河北41.258.51豐寧3600桐柏424.56長龍山2100106.83瑯琊山60023.33江蘇江蘇溧陽76.35宜興47.63金寨75.8西龍池十三陵80038.4湖北湖北35.33敦化77.89湖南湖南黑麋峰黑龍江黑龍江58.03河南河南43.27海南海南60041.12020-2024年我國抽水蓄能電站裝機規(guī)模情況?已建、在建及核準(zhǔn)待建抽水蓄能電站規(guī)?我國可建設(shè)抽蓄電站的區(qū)域主要集中在中東部地區(qū)，而風(fēng)光資源則主要位于西容量大、壽命長，可長時、大規(guī)模儲能技術(shù)優(yōu)勢：規(guī)模大儲能時間長壽命長應(yīng)用場景：削峰填谷可再生能源并網(wǎng)備用電源技術(shù)挑戰(zhàn)：效率較低儲氣空間大通常需要補燃技術(shù)參數(shù)：規(guī)模：5-300MW儲能期限：小時~天能效：~50%洞穴儲氣可降成本，在百兆瓦示范期，提高儲能效率是關(guān)鍵項目功率等級（MW）儲氣裝置效率（%）德國Huntorf290礦洞31萬項目功率等級（MW）儲氣裝置效率（%）德國Huntorf290礦洞31萬m329Mcintosh巖鹽層28.3萬m3PGECAU300儲氣罐?SustainX儲氣罐上砂川町電站2廢棄礦洞40加拿大Goderich2巖洞德國Adele200儲氣罐江蘇金壇湖北應(yīng)城300挑戰(zhàn)：儲氣空間對地質(zhì)要求高，儲氣罐成本高；儲能效率待進(jìn)一步提升300兆瓦級非補燃壓縮空氣儲能電站技術(shù)優(yōu)勢：本征安全擴容方便壽命長(3*鋰離子)資源自給，易回收應(yīng)用場景：可再生能源并網(wǎng)削峰填谷技術(shù)挑戰(zhàn)：系統(tǒng)成本高能量密度低功率密度低技術(shù)參數(shù)：規(guī)模：百kW-百MW儲能時間：>4小時能效：70%-75%《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案(2024-2027年)》等文件明確支持液流電池技術(shù)發(fā)展，各地積極推進(jìn)液流電池產(chǎn)業(yè)布局。20232023年以來液流企業(yè)合計規(guī)劃產(chǎn)能超2024年國家能源局建設(shè)8個液流電池示范項目，裝機超過4.3GWh，預(yù)期5年內(nèi)行業(yè)產(chǎn)值將超千億成為技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)。250mA250mAcm-2400mAcm-280%300mAcm-2性能瓶頸：電解液利用率低，性能瓶頸：電解液利用率低，60%電流密度低，150mAcm-2成本降低趨勢：200mAcm-2突破性能瓶頸是降低成本，推動技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵：突破性能瓶頸是降低成本，推動技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵：提升i)電池電流密度，ii)電解液利用率界面特性傳輸機理界面特性傳輸機理尺度效應(yīng)尺度效應(yīng)界面溫度濃度催化層（納米級）擴散層（微米級）結(jié)構(gòu)特征界面溫度濃度催化層（納米級）擴散層（微米級）結(jié)構(gòu)特征流道（毫米、厘米級）難點：跨尺度多子傳遞與電化學(xué)反應(yīng)相互作用關(guān)系復(fù)雜目標(biāo)：多學(xué)科交叉研究解決技術(shù)難題，提高液流電池電流密度與電解液利用率 致密、超薄選擇層結(jié)構(gòu)>40mScm-1高活性、高穩(wěn)定性電極表面材料工藝流程簡單工藝流程簡單適合大規(guī)模生產(chǎn)高比表面積、高滲透性多尺度電極結(jié)構(gòu)低流阻高比表面積n實現(xiàn)了電極比表面積及滲透率的解耦n獲得了25%的能量效率提升（從62%到87%）n放電容量提升一倍電池性能提升顯著機器學(xué)習(xí)輔助機器學(xué)習(xí)輔助設(shè)計新型結(jié)構(gòu)大數(shù)據(jù)分析規(guī)律篩選最優(yōu)流道結(jié)構(gòu)經(jīng)驗法則經(jīng)驗法則人工篩選傳統(tǒng)蛇形流道：高流阻、不均勻新型流道：低流阻、高均勻o流道結(jié)構(gòu)生成11000種新型流道結(jié)構(gòu)o新型流道結(jié)構(gòu)：極限電流密度增加22%，效率提升11%600mA/cm2600mA/cm2下電池穩(wěn)定運行超過20000圈，目前最長循環(huán)壽命記錄之一。32kW高電密、高效率產(chǎn)業(yè)化電堆第三方檢測：電堆額定電流密度（充放電效率≥80%）達(dá)到400mA/cm2新型液流電池儲能技術(shù)電密高：初投資成本低壽命長：全生命成本低新能源革命背景下，醫(yī)院電力系統(tǒng)安全可靠運行需要儲能醫(yī)院對于電力安全有剛性需求，但新能源革命背景下，醫(yī)院電力系統(tǒng)面臨新的挑戰(zhàn)：2025年4月28日歐洲大停電2025年4月28日歐洲大停電儲能可用作備用電源，也可平抑能量波動，削峰填谷，是保障醫(yī)院電力系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，解決安全與低碳“矛盾”源網(wǎng)荷三側(cè)對儲能的要求深圳率先示范建筑地下空間液流電池儲能規(guī)模壽命源側(cè):10MW-1GW較低風(fēng)光相同10MW-1GW較高>20年荷側(cè):100kW-100MW很高>10年100kW-1GW2-12h適用于電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)，適合用于醫(yī)院儲能液流電池用于醫(yī)院備用電源：清潔、安全、經(jīng)濟更高的可靠性：液流電池連續(xù)運行23000圈，早期電站20年；不會燃燒。更快的響應(yīng)性：熱備響應(yīng)速度可達(dá)到ms級；或混合儲