陳漢君+++董莎++陸婷怡
摘 要:當前,全球能源應用進入到了關鍵環(huán)節(jié),如何借助先進的技術實現能源節(jié)約,保障材料儲能,是能源資源開發(fā)利用的重點任務。儲能材料是儲能技術下產生的節(jié)能型材料?;诖?,在文章中對先進儲能材料的國際、國內發(fā)展趨勢進行分析,研究我國儲能材料發(fā)展進程所面臨的問題,并且從他國儲能技術發(fā)展經驗中尋得啟示。
關鍵詞:儲能材料;發(fā)展趨勢;研究
前言
儲能材料的應用是當前以及未來能源發(fā)展的重點,在新能源、智能電網、電動汽車三大新型產業(yè)中都應用了儲能材料。目前,我國的儲能技術發(fā)展相對落后,但是很多國家都將大規(guī)模儲能技術定位為支撐新能源發(fā)展的戰(zhàn)略性技術。在此背景下,國際上先進國家的儲能技術發(fā)展迅速。同時,伴隨著新能源發(fā)展迅速,對于儲能技術的應用,以及儲能產業(yè)的壯大具有較為現實的需求。
1 儲能材料產業(yè)發(fā)展趨勢
1.1 國際發(fā)展趨勢
在國際儲能產業(yè)發(fā)展中,將電池作為儲能載體。當前,市場上已經有的電池類型較多,如,鉛酸電池、鋰電子電池、鈉硫電池等。然而從商業(yè)角度上分析,儲能電池尚未實現商業(yè)化發(fā)展。在歐洲很多國家中,都開始認識到了發(fā)展儲能產業(yè)的重要性,在商業(yè)法規(guī)法案中將儲能技術的研發(fā)放在核心位置,并且實現了政府部門的經濟政策支持。在關于歐盟所定制的能源技術戰(zhàn)略規(guī)劃中,明確指出:對各種儲能技術以及未來儲能前景成本、成熟度進行評定。確立新能源存儲解決方案,借用評估使用儲能技術示范項目。在歐洲很多國家中為了提升儲能系統(tǒng)收益,實行財政補貼支持和峰谷電價電機制度。此外,如西班牙等國家采用政策干預,強行應用儲能技術,促進國家新能源產業(yè)穩(wěn)定發(fā)展[1]。
1.2 國內發(fā)展趨勢
儲能技術以及儲能產業(yè)在國外的盛行,推動了我國新能源產業(yè)的研發(fā)與發(fā)展。但是由于我國研究儲能技術起步時間比較晚,與國際上很多先進國家相比,在儲能技術與儲能材料開發(fā)上還存在著一定的差距。而出現這樣的問題,一方面與儲能技術的復雜性有關系,在我國缺乏先進的儲能技術應用人才。另一方面,從儲能材料的成本投入上分析,儲能材料成本較高。從廣義上分析,我國儲能市場上還未建立起相關產業(yè)鏈。從國家政策層面進行分析,對于儲能方面的投入存在著巨大的不足。從短期的發(fā)展角度上分析下,儲能材料自身尚未有完美的答案。如從電網的調度和儲能方面進行分析,存在著較為嚴重的產能和儲能問題[2]。
近年來,中國對儲能產業(yè)的關注度逐漸提升。最為典型的就是智能電網規(guī)劃中的儲能技術應用。目前,各地陸續(xù)出臺了一些鼓勵儲能材料研發(fā)的政策。上海市提出鈉硫電池、聚焦鋰電池等儲能材料的研究。湖南省確立了2017年儲能產業(yè)發(fā)展目標,大力發(fā)展全釩液流電池等。這些地區(qū)所開展的儲能產業(yè)為國內儲能材料的研發(fā)帶來了良好的開端[3]。
2 我國儲能材料產業(yè)所面臨的問題
當前我國儲能材料產業(yè)發(fā)展環(huán)節(jié)中面臨著很多問題,如儲能產業(yè)鏈銜接上問題以及儲能產業(yè)發(fā)展上缺乏創(chuàng)新。
2.1 儲能產業(yè)鏈銜接不上
儲能材料的研發(fā),需要才儲能產業(yè)發(fā)展環(huán)節(jié)中充分的發(fā)揮其優(yōu)勢,實現產業(yè)上下游的緊密結合。但是在對四川省儲能材料發(fā)展分析當中發(fā)現,該省雖然能原材料上下游具有較強的基礎和優(yōu)勢,但在產業(yè)的上下游發(fā)展中結合不密實,并且在產業(yè)集群效應上也存在著阻塞的情況。分析這樣情況產生的原因,大部分與政府部門支持有關系。在各地區(qū)發(fā)展儲能產業(yè)以及實現儲能材料研發(fā)環(huán)節(jié)中,政府部門需要發(fā)揮出指導作用,引導和組織能源材料上下游單位以及“產、學、研、用”單位之間的合作[4]。
2.2 儲能產業(yè)發(fā)展缺乏創(chuàng)新
儲能材料是新時期新能源產物,其在不同領域的應用能夠產生不同的效用。創(chuàng)新研發(fā)是儲能產業(yè)發(fā)展的核心,但是對我國各大省份的儲能產業(yè)進行研究,發(fā)現儲能產業(yè)發(fā)展中缺乏一定的創(chuàng)新。雖然政府部門在儲能產業(yè)發(fā)展環(huán)節(jié)中能夠發(fā)揮出相應支持作用,但是各類科技創(chuàng)新平臺未能發(fā)揮出作用。
3 推動我國儲能材料產業(yè)發(fā)展的對策
面對我國儲能材料發(fā)展現狀,提出推動我國儲能材料產業(yè)發(fā)展的對策。第一,明確儲能規(guī)劃,實現儲能與新能源同步發(fā)展;第二,制定投資回報、政策回報等激勵機制;第三,實現儲能材料研發(fā)的技術創(chuàng)新。
3.1 明確儲能規(guī)劃,實現儲能與新能源同步發(fā)展
儲能材料的研發(fā)并非是一種小型的產品生產,是一種能源的利用與規(guī)劃。實現儲能材料優(yōu)化發(fā)展,需要在政府部門的指導下,明確儲能規(guī)劃,實現儲能與新能源的同步發(fā)展。在具體的措施中,將電網規(guī)劃與電源發(fā)展實現對接,并且促進儲能規(guī)劃與電網、電源發(fā)展方面的對接。在規(guī)劃新能源發(fā)電進程中,需要實現電網輸電的同步發(fā)展。該種電力能源發(fā)展過程中,為相應的儲能材料提供了發(fā)展協(xié)作空間,并且將人對于儲能材料的應用納入到整個能源規(guī)劃當中。基于這樣的儲能能源利用能效實現發(fā)、輸、儲的統(tǒng)一結合[5]。
3.2 制定投資回報、政策回報等激勵機制
實現儲能材料的研發(fā),不僅需要政府部門的政策支持,還需要政府部門的經濟支持。而國家發(fā)展儲能產業(yè)所投入的資金并非是石沉大海,而是一種良性的經濟形式。未來是新能源以及儲能材料發(fā)展的重要階段,在我國儲能材料研發(fā)具備充足的資金情況下,儲能材料研發(fā)與應用,以及儲能產業(yè)的發(fā)展空間將會被拓寬。如,政府部門開始總結國際上先進國家以電力企業(yè)的儲能產業(yè)應用經驗,實行峰谷電價、儲能電價方式。該種儲能產業(yè)發(fā)展形式能夠為社會經濟發(fā)展帶來巨大經濟效益。同時在滿足儲能建設的背景下,儲能行業(yè)的發(fā)展環(huán)境需要被激勵,才能夠實現長效的儲能產業(yè)發(fā)展[6]。
3.3 實現儲能材料研發(fā)的技術創(chuàng)新
促進儲能材料研發(fā)的創(chuàng)新性發(fā)展,才能夠帶動儲能產業(yè)的發(fā)展。以儲能電池的研發(fā)為例,儲能電池的研發(fā),應用新材料是關鍵。材料的創(chuàng)新性應用,才能夠促進儲能產業(yè)發(fā)展。其次,掌握高性能、低成本、自主知識產權的關鍵材料技術,正視我國儲能產業(yè)發(fā)展成本高的問題。此外,以能源的循環(huán)利用為主線,拓寬儲能材料應用的市場。
4 結束語
綜上所述,當前我國儲能材料產業(yè)發(fā)展環(huán)節(jié)中面臨著很多問題,如儲能產業(yè)鏈銜接上問題以及儲能產業(yè)發(fā)展上缺乏創(chuàng)新。面對我國儲能材料發(fā)展現狀,提出推動我國儲能材料產業(yè)發(fā)展的對策。第一,明確儲能規(guī)劃,實現儲能與新能源同步發(fā)展;第二,制定投資回報、政策回報等激勵機制;第三,實現儲能材料研發(fā)的技術創(chuàng)新。
參考文獻
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[3]周孝信,魯宗相,劉應梅,等.中國未來電網的發(fā)展模式和關鍵技術[J].中國電機工程學報,2014,29:4999-5008.
[4]崔巖.能源互聯網中儲能系統(tǒng)發(fā)展趨勢分析訪中國電力科學研究院電工與新材料研究所儲能研究室主任李建林[J].電氣應用,2016,11:4-7.
[5]材料科學和技術綜合專題組.2020年中國材料科學和技術發(fā)展研究[A].2020年中國科學和技術發(fā)展研究(上)[C].中國土木工程學會,2004:75.
[6]唐見茂.新能源材料:儲能材料[J].新型工業(yè)化,2014,12:46-53.