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8月的草原,劲风飒爽。内蒙古乌兰察布市西南侧,一座综合工业园区内草木葱茏、繁忙有序。在这里,三峡乌兰察布“源网荷储”技术研发试验基地(以下简称“‘源网荷储’研发基地”)一期储能项目已进入调试关键阶段。
踏入研发楼,一栋直径2米的钢铁时钟映入眼帘。
这只钟表,很特殊。直观看上去,数字节点被各种元素符号替代:从人类最早发明的电池——巴格达电池中的铁元素,到蓬勃发展的新型电池中的锂元素,表达了人类对储能的探索如时针旋转从未停步。“这只钟表是我们了解储能技术的昨天,描绘储能技术未来的‘指示牌’。”三峡集团所属三峡科研院研究员吴卓彦介绍说。
时间指向储能潜力蓬勃释放的今天,哪些元素潜力巨大、哪些技术亟待突破?
在“源网荷储”研发基地,一个个3米长、2米宽的集装箱如同一张张技术“答卷”:集装箱内,未来最有可能得到大规模应用的全钒液流电池、固态锂电池、水系钠离子电池、飞轮储能等7种新一代储能试验示范系统验收在即。
提起锂离子电池,不少人耳熟能详。截至今年一季度末,在全国已建成投运新型储能项目中,锂离子电池储能装机占比超过95%。而“源网荷储”研发基地的储能型固态锂离子电池,却是全球首次示范应用。
这个“锂”,有何不同?
“传统锂电池采用有机液态电解液,而我们全部或部分采用固态电解质,这样的电池不仅不易短路,而且不易燃,可大幅提高电池系统本质安全。”三峡科研院研究员王倩介绍。测试结果显示,该固态锂离子电池循环寿命达到6000次以上,超过传统液态锂离子电池近10倍,在电安全、机械安全、热安全、环境安全等方面性能表现良好。
距固态锂离子电池不远处,一个重达300公斤的金属飞轮正在真空容器中飞速旋转,实现动能和电能之间的迅速转换。
“与电化学原理的电池不同,飞轮储能是物理储能设备,电池循环寿命可超百万次,可以做到毫秒级响应,实现对电网快速支持,解决新能源调频能力不足的问题,在‘电网友好’方面有着天然优势。”三峡科研院研究员吴云翼介绍。
目前,“源网荷储”研发基地有2套实验设备已成功入选能源领域首台(套)重大技术装备,承担5项国家“十四五”重点研发计划、2项内蒙古自治区科技重大专项,并获批国家储能技术产教融合创新平台、国家能源电力储能装备与系统集成技术研发中心。
“未来,项目团队将持续推进新型储能技术的研究,探索和验证下一代储能技术,为我国新能源与储能业务的发展贡献科技力量。”“源网荷储”研发基地项目部主任韩俊飞说。
扎根茫茫草原上,这支涵盖了储能、氢能、电力电子及综合能源等领域的人才团队却很年轻——平均年龄约35岁,超八成拥有博士学位。
“科研基地如同一座‘孵化器’,不仅孵化技术,也孵化人才。我们基于产业发展需求开展科研课题,着力实现储能关键技术创新突破,将论文写在大地上。”韩俊飞说。
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