登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
目前,新能源的发展具有两大驱动动力,第一,人类的发展以及可持续性必须有能源,并且必须是新能源、清洁能源。第二,人类要可持续发展,必须有清洁的环境。太阳能取之不尽、用之不竭,作为新能源具有天然和无与伦比的优势。
2017中国(深圳)Solar plus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日上午,加拿大工程院院士、理士国际首席科学家张久俊为我们分享了《太阳电能存储及其相关的电化学能源科技》。
会议实录如下:
今天给大家介绍一下太阳能能源储存,以及能源储存用的电池,我演讲的题目是“太阳能电存储及其相关的电化学能源技术”。
为什么要发展新能源?实际上这个背后有两大驱动力,第一个驱动力是人类的发展以及可持续性必须有能源,并且还是新能源、清洁能源。第二,人类要可持续发展,必须有一个清洁的环境,现在很多城市的空气污染这么严重,这是不行的,我们的水质也被污染得很严重,这是不可持续发展的。所以有两大驱动力,使得目前地球上的人类要发展新能源。
能源到底有哪些呢?这里列出了两大类能源,第一类是Renewable Energy,也就是清洁能源或者是可持续能源,包括水力发电、太阳能、生物能、风能、地热能等等,都叫做可持续能源。第二类是Fossil Energy,这是不可再生能源,用一点就少一点,包括天然气、石油、核能。
现在我们主要是靠地球储存的化石能源,造成了什么样的结果呢?图中白色的部分是这个地球上总体存储碳,这个图叫做碳平衡,包括海洋里的碳、空气里的碳、土壤里的碳和植物里的碳,这是总体的碳。我们再看这个黄色的部分,这是一种动态的二氧化碳的平衡,有的溶解到海里面,有的从土壤吸收,然后再释放出来,假如没有人类活动,这种碳是处在平衡状态。自从有了工业革命以后,就出现了图中红色部分,这个红色部分就是因为人类活动,燃烧化石能源对空气中排出的净二氧化碳,每年有大量的二氧化碳排到空气,这就会造成什么样的情况呢?我们可以看到这里的二氧化碳排放,主要来自几个方面,一是制造业,二是能源业,主要是发电行业,第三是汽车排放,以及其它部分。每年从空气里释放的二氧化碳有31.6Gt,造成了环境污染。
多余的二氧化碳也造成了温室效应,温室效应可以产生一系列的严重后果,我昨天还在读一本书,介绍温室效应在未来几十年会产生什么样的后果。这里列举了南极、北极冰川的溶解,因为温室效应、温度上升,造成了北川溶解,暴风雨、台风就变得非常频繁,然后干旱也时有发生。另外我们食用的清洁水也越来越少了,因为污染变重,所以食用纯净水也变少,并且有很多物种不能适应新环境,不断地消亡等一系列后果。
对于可持续性,到底目前燃烧不可再生能源还能燃烧多少年?这是一个大体统计,这里列举了4种最基本的不可再生能源,包括天然气、石油、碳、核能,第二列是目前世界上存储总量,第三列是每年消耗量,这样就可以看出来大约在多少年内,地球上的能源就会被消耗殆尽。我们可以看到天然气大概在50年左右用完,最多可以用150年的时间让我们来发展新能源。按照现在的速度,以及现在燃烧效率是这样一种情况,即使我们利用能源的效率提高一倍,这个时间也只有300年,也就是地球上的化石能源只足够人类消耗300年,300年在人类历史长河中就是一瞬间,所以发展新能源是必须的,并且是非常紧迫的。
假如我们发展新能源,首先是太阳能,来看太阳能是什么样的情况,这里列出的是在世界上不同范围、不同区域从2011年到2040年太阳能产生电能的预测。我们可以看到,到2040年,地球上的太阳能发电,每年有1万亿度电,相当于三峡电站发电量的10—12倍。
目前整体太阳能转换效率还有待提高,我们目前用的太阳能板大概是18%到23%的转化效率,当然有的实验室能做到更高,但是真正工业化的效率还有待提高。
2016年全球研发可再生能源技术的投资规模非常大,包括太阳能、风能、生物能。在太阳能领域的投资达到4420亿元人民币,这是非常大的数。中国太阳能目前占全世界太阳能的40%。
我们再看看新能源目前到底占到我们总体使用能源的多少,这里我列出了几种,这里我们可以看到目前燃烧的能源,26%是天然气、36%是石油、8%是核能,可持续能源只占9%。是很小的一部分。目前我们的太阳能只占整体能源里面的2%,所以这是很小的一部分。
我们知道太阳能是可持续能源,为什么发展还这么慢?我们可以看到这里有几个大挑战,第一个挑战,太阳能或者风能是不稳定的,比如说在有太阳的时候它可以发电,没太阳的时候就发得很少,光强不一样,发电不是很平滑的,不像传统能源的发电,产生的电都是一样的,太阳能发电随着时间变化,就像噪音一样,假如你不把它弄平滑,它就是一个废电,不稳定,可靠性不足。第二个挑战是电的分配、运输也很困难。第三个挑战,由于前面的两个问题,这个电往大电网配的时候,如果不平滑,就不让你往里面放。第四个挑战,太阳能电站的投资很大,投资回报率比较低,投资回报时间比较长。
为了克服这四点,我们就必须发展一个储能技术,把太阳能、风能瞬间的能源变成一种能源储存起来,在用的时候再放出去。只有这样才能有一个平滑电能往里面输。所以必须要发展储能,储能是目前太阳能领域或者风能领域必须要发展的。
那么,目前有哪些储能技术呢?这里列了几种,第一种是电化学储能,这一点大家都有感触,我们手机里的锂离子电池就是这种储能方式。铅酸电池、锂电池,这都叫电化学技术,把太阳能发电打进电池储备起来,需要电的时候再放出去,这样放出去就是很平稳的。第二种是fly wheels,这个就不多讲了,第三是压缩空气,把空气压到地底下很深的地方,用的时候把它放出来,用机械能发电,当然这个效率很低。第四是水电站里面不需要电的时候,还要放水,把水通过发的电抽到一个子水库里面,再需要电的时候再发电。在这些方式里面,电化学储能是最可靠方式,并且是最有效方式。
我们看看电化学储能有哪些方式,我列出了大概10种,实际上不限于这10种,包括有锂电池、铅酸电池、燃料电池、电解水等等,这些都属于电化学储能电池。在大电网里面,未来智能电网方面,电池要变成一个最核心的单位。尤其刚才在讨论电网问题,因为现在发展微电网,其中的电化学元件就更加重要了。
这是我在过去10年和我的博士后、老师、朋友、同事在一块出的书,这些书里面都把所有的电化学能源包括进去了,每一本书都涵盖一种技术,大家如果感兴趣的话,可以上网看一下,大概有20多本书。
下面就详细地给大家讨论一下各种电池的优越性,以及它存在的问题。第一个是目前发展前沿但是还没有商品化的,就是液铝电池,它把电能储存在电解质里面,可以任意扩大它的电解质,电化学活性物质在电解质里面,不是在电池里面,所以它就有这样的优势。目前发展也是非常快,在这方面的研究方向主要是发展新材料,包括电解质材料、电极材料、膜材料,增加能量密度,增加它的寿命,然后把这个系统要进行优化,降低材料价格,这是液铝电池。
第二个是铝离子电池。现在很多汽车不能用的铝离子电池,至少还有百分之七八十用于储能。铝离子电池的优势就是能量密度和功用密度都很高,它的寿命对于储能来说也相当不错,但是也有它自身的问题,如果在汽车里面用,它的寿命显得不够长,另外一个就是安全问题,目前我们用的是液体铝离子电池,所以这里用的是液体电解质,我们在做的时候,尤其在大电流放电时可能产生高热,假如这个热散不出去,就会烧掉或者是爆炸。尤其是现在要发展三元体系,三元体系的活性很高,任何东西活性太高,它的稳定性就差。目前它的应用最多就是在新能源汽车上,当然在储能上现在也有很多在用。主要的研究方向,现在铝离子电池的能量密度已经达到了一个瓶颈,怎么样增加它的能量密度,怎么样增加它的寿命,还需要进一步发展新材料,以及对电极层的优化,这是铝离子电池。
这是我们做的一些铝离子电池方面的工作,合成了一些纳米材料,作为铝离子电池的阴极材料。
第三种是铅酸电池,这个电池是理士国际目前主要的业务,铅酸电池目前看来是最可靠的,最能商品化的储能,大规模、中规模、小规模都比较可靠,这个铅酸电池有几个好处,第一是便宜,我们现在发展任何电池都没有铅酸电池便宜,第二是安全性,它比铝离子电池安全多了,你没有听说过那个铅酸电池着火或者爆炸的情况,铝离子电池往地上摔了之后,说不定会爆炸,但是铅酸电池怎么摔都不会爆炸,所以它很安全。第三是铅酸电池总体的材料可以完全回收,电池损耗以后,我可以把里面的材料全部拿回来再利用,这个优势是其它电池做不到的。所以铅酸电池是目前在储能里面,尤其在新能源储存里面最成功、最可靠的方式。我们在发展新能源储能的时候要发展铅酸电池,铅酸电池怎么发展呢?目前有几个方面,它的能量密度还不够高,所以第一个是要于是电极组份,活性组份优化,添加一些碳等等,第二是要让它轻量化,减少铅的用量,把铅网变成碳网。第三是去掉一个电极,有这样三个铅酸电池的研究方向。铅酸电池假如能够达到能量密度在80左右,我们就可以取代很多的电池。
另外一个是超级电容器,这也是一种储能方式,我们都听说过超级电容器,它的最大优点就是充放电时间特别快,在秒级就可以放完,它的功率密度非常高,但了能量密度很低,所以超级电容器也要发展,一个是利用它的寿命差,第二个是它的工业密度高,可以用来提高它的能量密度。
在这方面我们也做了很多工作。
另外一个方向是电解水,用太阳能发电把水分解变成氢气,氢气本身就是一个能源携带者,我们在用的时候把氢气通过燃料电池转变成电,这样就达到一个储能的目标。但是目前它的能量效率相对比较低,技术还是相对比较成熟的,所以这个目前也是一个发展储能的热点。
另外我再说说二氧化碳和电化学还原,现在我们二氧化碳排了很多,能不能把二氧化碳通过电化学的方法,通电转变成有用的小分子,转变成甲酸、甲醇等等,这样来达到一个储能的效果,并且又达到一个减少二氧化碳排放的目的。加拿大目前也在做很多这方面的工作,目前面临的挑战就是催化剂的寿命很短,现在这方面也是我们研究的热点,也是中国科技部目前资助的研究。这方面是有长远战略前景的方法。
目前用于太阳能转变到底有多大的市场规模,我们这里列出了几个,一个是液铝电池,然后是铝离子电池,还有铅酸电池和超级电容器,我们可以看到到2025年,整体的市场的情况,液铝电池大概会达到38亿美金,铝离子电池可以达到260亿美金的市场,铅酸电池的市场还是最大的,可以达到将近400亿美金的市场,超级电容器相对要小一些,但是和液铝电池差不多。所以我们用太阳能储能这样一个市场是潜力巨大的,所以我们不光要发展太阳能,还要发展储能,要把储能发展起来。
总结来说,目前人类消耗化石能源非常快,所以我们必须面对这样的情况,能源消耗过快,并且造成环境的污染,我们一定要发展新能源,发展可持续能源。我们发展可持续能源,目前有几大挑战,这种挑战就迫使我们必须要发展能源的储存技术。这个能源储存技术,电化学能源储存技术是众多的能源储存技术的一种最可靠、最有效、能量效率最高方式,所以对于储能,发展电化学技术,主要是集中在铅酸电池、铝离子电池、液铝电池与水电解、二氧化碳还原,电化学技术有很多种,这样六七种方式是我们目前发展最重要的方向。
要增加电池能量密度,增加功率密度、增加寿命、减少价格,这四大方面都要齐步往前走,在这些方面都要下工夫,进一步提高能源的效率,提高商品化程度,其中提高寿命是至关重要的。
(发言为现场速记整理,未经嘉宾审核)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
12月8日,由深圳市太阳能学会、深圳市新能源行业协会主办,中山大学太阳能系统研究所、深圳英利新能源有限公司、深圳蓝波绿建集团股份有限公司、深圳市中航三鑫光伏工程有限公司协办,华南地区新能源光伏产业最高规格的精英盛会mdash;2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛暨第12届新能源科技年会、2017
2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,深圳市太阳能学会秘书长张囡囡进行总结发言。会议实录如下:感谢各位嘉宾、感谢所有的会员,每到这个时刻我都是依依不舍的,我们筹备这样一个年会需要几个月的时间,从筹备那天开始,几位会长来到办公室,探讨这样一个框架
2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,深圳恒通源环保科技有限公司副总经理袁曙光分享了“华为智能逆变器在分布式及光伏扶贫领域的应用”。会议实录如下:今天站在一个EPC的角度,作为一个产品服务商的角度,来阐述一下我们在分布式及光伏扶贫领域如何配合打造
“万物生长靠太阳”,太阳为我们人类生存和发展提供了能量和动力,因为有了太阳才有了所有气的流动,所有的水和所有的食物,整个的生态环境的循环、健康发展都是靠太阳。2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,深圳市铁汉生态环境股份有限公司首席生态专家刘德荣
新能源汽车的发展将我们带入了一个新的时代,新能源汽车具有节约能源、保护环境。减少污染等多重优势,但是,充电问题却成为了困扰新能源汽车企业和车主的主要问题。2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,史陶比尔(杭州)精密机械电子有限公司王超作了“太阳能+
一份新报告称,太阳能光伏和其他可再生能源将会越来越受益于人工智能(AI),人工智能会彻底变革这项技术的设计、研发和部署,太阳能与人工智能相结合,将改变我们的生活。2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,子询(深圳)智能研究院院长刘东屏作了关于“机器学习
之于光伏行业,国家能源局、国家发改委出台了一系列利好政策鼓励其发展,同时也为光伏行业发展以及我国能源转型提供乐很多发展机会,只有将太阳能与多领域进行融合,才能使太阳能发挥其最大作用。2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,深圳市拓日新能源科技股份
2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,万科公益基金会项目总监陈帅作题为太阳能+清洁炉灶,农村能源变革,中国北方农村清洁能源探索延安甘泉清洁炉灶项目的分享。会议实录如下:要介绍的这个项目叫清洁炉灶,它是2010年由希拉里发起的,在联合国基金会有一个团
人类的任何活动都有可能造成碳排放,比如普通百姓简单的烧火做饭都能造成碳排放,任何物体被火烧后的废气都会产生碳排放。多数科学家和政府承认温室气体已经并将继续为地球和人类带来灾难,因此,降低碳排放、发展清洁能源对我国未来发展显得尤为重要。2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国
今年7月份马云参加了在卢旺达举行的非洲互联网大会,带了一批中国企业家到卢旺达去发展,在10月中旬的时候,卢旺达在欧洲一家机构的帮助下做了一场太阳能助力卢旺达可持续发展的论坛,在这个论坛上发布了300兆瓦的光伏投资机会,卢旺达除了光伏以外还有更多的投资机会,市场前景广阔,可以实现带动作用
从全球来看,微电网技术应用前景看好。未来5到10年,微电网的市场规模、地区分布和应用场所分布都将会发生显著变化。2017中国(深圳)Solarplus国际高峰论坛将在深圳国际会展中心隆重举行,8日下午,通用电气电网业务大中华区战略市场总监张羽新作了关于“微电网技术在工业企业中的应用”的演讲。会议实
4月26日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2024年4月22日-4月26日)。政策篇加速入市!31省区市光伏上网电价作为系关光伏项目收益的关键因素,上网电价受到业内外的高度关注。纵观我国光伏上网电价政策,自2008年商业化电站启幕,历经核准电价、特许权竞价、标杆电价、指导电价+竞争电价多个阶段
2月4日,中共永宁县委永宁县人民政府关于印发永宁县碳达峰实施方案的通知,通知指出,加强新型基础设施节能降碳。优化新型基础设施用能结构,因地制宜采用直流供电、“光伏+储能”等技术,引进实施氢能交通、天然气掺氢、氢储能等场景应用项目,建立多样化能源供应模式,提高非化石能源消费比重。加强
4月19日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2024年4月15日-4月19日)。政策篇三部委联合发文加速光储充一体化项目建设4月11日,财政部、工信部、交通运输部联合发布《关于开展县域充换电设施补短板试点工作的通知》,文件推出“百县千站万桩”试点工程。在全国24个省开展第一批开展70个试点县(各
4月12日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2024年4月7日-4月12日)。政策篇鼓励光伏企业更新升级高端先进设备!七部门印发《推动工业领域设备更新实施方案》4月9日,工信部、国家发改委、财政部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,《方案》要求更新升级高端先进设备。针对航空、
陕西省发展和改革委员会印发《陕西省培育千亿级硅基太阳能光伏产业创新集群行动计划》的通知,通知称以大型电站、分布式发电、智能光伏、光伏建筑一体化等应用带动产业发展,深度融入“一带一路”大格局拓展市场。实施龙头企业带动战略,完善产业布局、扩大省内配套,扶持一批创新型中小企业和上下游配
2024年4月4日至6日,第16届伊斯坦布尔太阳能光伏展(SolarEXIstanbul2024)拉开帷幕,山东电工电气与当地合作方马斯特能源科技有限公司联合出席本届伊斯坦布尔太阳能光伏展。作为欧亚大陆最大的国际太阳能和储能技术博览会之一,本次展会对土耳其光伏及储能领域的发展具有重大意义,吸引了来自全球各地
4月2日,中国证监会发布关于SkycorpSolarGroupLimited(斯凯蒙太阳能集团有限公司)境外发行上市备案通知书,该公司拟发行不超过276万股普通股并在美国纳斯达克证券交易所上市。资料显示,宁波斯凯蒙太阳能集团有限公司于2011年4月在浙江宁波高新区成立,控股股东为香港公司GreenHashLimited,公司主营太
3月29日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2024年3月25日-3月29日)。政策篇国家能源局:前两个月光伏新增装机36.72GW3月25日,国家能源局发布1-2月份全国电力工业统计数据,其中,光伏新增装机36.72GW。截至2月底,全国累计发电装机容量约29.7亿千瓦,同比增长14.7%。其中,太阳能发电装机容量约
荷比卢规模最大的光伏行业展会当地时间3月19-21日,2024荷兰国际太阳能技术应用博览会(SOLARSOLUTIONSAMSTERDAM)在阿姆斯特丹会展中心隆重举办,作为荷比卢规模最大的光伏行业展会,荷兰国际太阳能技术应用博览会在2023年吸引了超过17000名行业人员参展,影响力辐射整个欧洲。中清光伏Qnsolar携多款
日前,根据能源、环境和水委员会(CEEW)的一项新研究,到2030年,印度累计的太阳能垃圾将增加到60万吨,到2050年将增加到1900万吨。报告指出,虽然这些部件的设计寿命为25年,但由于运输、部件搬运和项目运营期间的损坏等因素,有些部件可能会提前结束使用寿命。根据该报告,截至2023年,印度光伏装机
日前,安徽省发改委发布《安徽省发展改革委2024年工作要点》。文件对分布式光伏配储作出要求。文件提出,实施分布式光伏配储工程(试点),扩大新型储能电站装机规模。无独有偶,前不久江西省能源局发布关于进一步推进屋顶分布式光伏健康有序发展的通知。通知提及,鼓励屋顶分布式光伏发电项目通过储能
4月27日,华润电力唐河县200MW光伏项目配套40MW(80MWh)储能系统EPC总承包工程招标中标候选人公示发布,第一中标候选人为威胜能源技术股份有限公司,投标报价66246021.82元,折合单价0.828元/Wh;第二中标候选人为许继电气股份有限公司,折合单价0.83元/Wh。项目位于河南省南阳市唐河县境内。招标内容和
4月25日,京能集团发布了浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包招标文件招标公告,项目位于山东省大同市,本次招标其中的浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包。浑源县100MW光伏发电10储能项目45MW工程EPC工程总承包招标文件招标公告项目所在地区:山西省大同市一、招标
北极星储能网获悉,据河北交投发布消息,4月25日,河北交投集团所属智能科技公司在河北承德围场满族蒙古族自治县举行了交投围场200MW光伏储能一体化项目升压站开工仪式。该项目位于围场满族蒙古族自治县,拟使用围场镇、四合永镇地块,用地面积517.8137公顷。项目光伏直流侧安装容量为200.1714MWp,安
刚刚过去的2023年,分布式光伏以近百吉瓦新增装机创下历史新高。与此同时,进一步提升光伏系统的可靠性和经济性,储能行业持续爆发,特别是随着各地峰谷价差进一步拉大,工商业储能已具备良好的经济性,装机量快速增长,工商业储能迈入发展元年。为了深入探讨并推动分布式光储行业的可持续健康发展,北
北极星储能网获悉,据文山发布消息,4月24日,位于云南丘北县曰者镇的小黑蚂光伏电站储能系统完成调试并网投产运行,这是文山州首个新能源储能系统。据了解,小黑蚂光伏电站升压站储能系统由6台3.44兆瓦时电池舱及电池管理系统、7台3.096兆瓦时电池舱及电池管理系统,7套3.45兆瓦时储能升压一体机变流
当前光储项目运行过程中存在着三大痛点:用电安全、投资回报、售后服务。——天合光能股份有限公司中国区产品市场经理雷小露2024年4月25日,由北极星太阳能光伏网、北极星储能网联合主办的“2024分布式光储创新峰会(江苏站)”正式召开,会上,天合光能股份有限公司中国区产品市场经理雷小露发表了《工
北极星储能网获悉,据镇江日报消息,4月22日,江苏镇江市首座“二站合一”光伏储能电站-领航丹阳储能电站正式并网。领航丹阳光伏储能电站由丹阳市领航新能源有限公司投资建设,总投资约3亿元。项目建设直流侧装机50兆瓦、交流侧装机39.6兆瓦光伏,配套储能项目容量16兆瓦/32兆瓦时,该储能汇集升压至35
近日,南方电网公司电力调度控制中心发布《南方电网新型储能调度运行规则(试行)》,在文件解读中南网调度中心表示:南方电网已初步建成“一体多用、分时复用”的新型储能市场化调用体系。预期《新型储能调度规则》的实施落地,将进一步提升新型储能利用率。在新型储能不具备参与市场的条件时,要求调
4月22日,重庆市涪陵区发展和改革委员会发布关于做好户用屋顶光伏发电项目建设运营管理相关工作的通知,通知指出,鼓励分布式光伏“自发自用,余量上网”,减小公共电网运行压力,优先支持分布式光伏项目就近低压接入,不具备低压接入条件的地区,分布式光伏投资主体可探索汇集送出。鼓励分布式光伏投
北极星储能网获悉,4月22日,中广核新能源灵武光伏电站续租配套容量储能采购项目单一来源采购成交结果公示发布,中标人为宁夏锦洋绿储综合能源服务有限公司,成交价21.6666万元。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!