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 編者按：當(dāng)下，儲能發(fā)展勢頭強勁。記者注意到，在各大儲能產(chǎn)業(yè)的峰會、論壇之上，“拐點將至”“漸露春意”“蓄勢待發(fā)”等成為業(yè)內(nèi)人士描繪儲能態(tài)勢的高頻詞匯，足見其前景之廣闊。

今年3月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》)，首次明確了儲能的戰(zhàn)略定位?！吨笇?dǎo)意見》顯示，近年來，我國儲能呈現(xiàn)多元發(fā)展的良好態(tài)勢。抽水蓄能發(fā)展迅速;壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導(dǎo)儲能、超級電容、鉛蓄電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等儲能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用加速;儲熱、儲冷、儲氫技術(shù)也取得了一定進展。我國儲能技術(shù)總體上已經(jīng)初步具備了產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。

儲能是推動主體能源由化石能源向可再生能源更替的關(guān)鍵技術(shù);是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)、促進能源新業(yè)態(tài)發(fā)展的核心基礎(chǔ);是提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟性和安全性的重要手段。有鑒于此，我國在“十二五”期間著力推進了儲能技術(shù)裝備研發(fā)示范，并取得了不俗的成績。

采用國產(chǎn)智能模塊的燃料電池多能源儲能系統(tǒng)問世

電力電子智能模塊以其高電能變換效率、高可靠性、控制性能好等突出優(yōu)點，成為電力電子裝置及系統(tǒng)的核心元件，廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電、工業(yè)自動化和節(jié)能、航空航天和國防等領(lǐng)域。大功率儲能系統(tǒng)是應(yīng)對突發(fā)性災(zāi)害提供不間斷電源的關(guān)鍵技術(shù)，是我國重大工程可靠供電的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其具有可靠性要求高、節(jié)能環(huán)保要求高等特點，是制約我國數(shù)據(jù)中心、精密制造、核電等發(fā)展的重要瓶頸。

8月28日，記者從科技部獲悉，“十二五”國家“863計劃”先進能源技術(shù)領(lǐng)域“采用國產(chǎn)智能模塊的儲能系統(tǒng)電力電子關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”主題項目在絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)智能模塊和儲能系統(tǒng)電力電子關(guān)鍵技術(shù)方面取得重要進展，突破了IGBT智能模塊設(shè)計、控制驅(qū)動和保護、工藝及試驗等一系列關(guān)鍵技術(shù)，突破了多能源儲能系統(tǒng)的電力電子關(guān)鍵技術(shù)，屬國內(nèi)首創(chuàng)、國際領(lǐng)先，已于近期通過科技部組織的項目驗收。

據(jù)悉，該項目成功研制了1.2千伏、1.7千伏IGBT智能功率模塊系列，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能IGBT智能功率模塊設(shè)計方法，攻克半導(dǎo)體功率芯片高性能布局技術(shù)等難題?；谘兄频膰a(chǎn)智能功率模塊，面向長備用、安全可靠、高效率的防災(zāi)供電，開發(fā)了多能源儲能系統(tǒng)的電力電子系統(tǒng)設(shè)計方法，包括電力電子功率變換架構(gòu)方案、多能源協(xié)同控制、容錯技術(shù)等。在福建漳州工業(yè)園，建立了世界上首個包含燃料電池、天然氣、電力等多種能源的面向重大工程的應(yīng)急電源應(yīng)用示范系統(tǒng)。

記者掌握的資料顯示，面向重大工程的多能源儲能系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于大型數(shù)據(jù)中心、核電、高端制造、航空航天、軍工等重大工程的不間斷供電系統(tǒng)。該項目實現(xiàn)了我國大容量電力電子核心元件的國產(chǎn)化，并引領(lǐng)面向重大工程的多能源儲能系統(tǒng)的電力電子核心技術(shù)，對我國信息安全、“中國制造2025”、國防建設(shè)意義非凡。

面向新能源發(fā)電的超導(dǎo)儲能限流技術(shù)取得重要進展

發(fā)展可再生能源是全球電力生產(chǎn)的大勢所趨。我國可再生能源正處于跨越式發(fā)展階段，但由于風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的波動性及不確定性，所導(dǎo)致的電能質(zhì)量及電網(wǎng)穩(wěn)定性問題尚存，這在小容量的孤島系統(tǒng)中尤為嚴(yán)重。

在此情況下，采用儲能的方式對電壓的跌落進行補償，而對于故障支路，用限流的方式維持公共連接點電壓穩(wěn)定，保證故障不向外擴散，對于解決風(fēng)力發(fā)電等可再生能源的具體問題具有重要的實際意義。

在這方面，我國已取得突破性進展。3月16日，科技部發(fā)布消息稱，有賴于“十二五”“863計劃”先進能源技術(shù)領(lǐng)域“面向新能源發(fā)電的超導(dǎo)儲能—限流系統(tǒng)研制和并網(wǎng)運行”課題的支持，由中國西電電氣股份有限公司與中科院電工所合作研制的世界首臺1MVA/1MJ超導(dǎo)儲能—限流系統(tǒng)樣機，在玉門低窩鋪風(fēng)電場10千伏電網(wǎng)系統(tǒng)下并網(wǎng)運行，自今年1月6日11點49分起連續(xù)運行超過168小時，并網(wǎng)諧波畸變率2%，功率響應(yīng)時間0.8毫秒，有效提高了電能質(zhì)量和低電壓穿越能力，綜合技術(shù)性能達到國際先進水平，并通過了專家的技術(shù)驗收。

記者了解到，該課題所研制的超導(dǎo)儲能—限流系統(tǒng)是世界上首臺實際并網(wǎng)運行的多功能超導(dǎo)電力裝置，可有效解決可再生能源并網(wǎng)發(fā)電中功率輸出不穩(wěn)定、短路容量大、對低電壓穿越能力要求高等問題，提高了新能源發(fā)電的并網(wǎng)利用率，開創(chuàng)了多功能超導(dǎo)電力裝置在電網(wǎng)，特別是風(fēng)電場中應(yīng)用的先河。

高性能化學(xué)儲能電池及示范電站關(guān)鍵技術(shù)研究結(jié)碩果

2016年9月19日，科技部表示，在“十二五”“863計劃”先進能源技術(shù)領(lǐng)域“高性能化學(xué)儲能電池及示范電站關(guān)鍵技術(shù)研究”主題項目支持下，“高比能、低成本的新型超級電容器關(guān)鍵技術(shù)研究”“長壽命錳酸鋰系儲能電池關(guān)鍵技術(shù)及示范”等多個課題通過了技術(shù)驗收。

其中，在“新型超級電容器”領(lǐng)域，該項目突破了高能量密度高功率密度長壽命超級電容器的制備技術(shù)瓶頸，研制了多孔石墨烯、高耐壓電解質(zhì)鹽和電解液、纖維素隔膜等材料，開發(fā)了干法制備電極片中試技術(shù)，突破了(3.0V/12000F)超級電容器產(chǎn)業(yè)化的核心技術(shù)，產(chǎn)品已在國內(nèi)外機械能回收、超級電容器軌道車輛等方面獲得應(yīng)用。目前國內(nèi)在超級電容器方面從材料、器件到系統(tǒng)集成已形成核心技術(shù)體系，改變了超級電容器在“十一五”期間由國外產(chǎn)品壟斷的局面。

在 “長壽命錳酸鋰系儲能電池”領(lǐng)域，該項目開展了層狀錳酸鋰、表面包覆單晶錳酸鋰、鋁鈷共摻雜錳酸鋰正極材料、瀝青和樹脂衍生的硬碳負(fù)極材料、功能電解液的研究，以及單體電池、模塊和儲能系統(tǒng)的研究，掌握了長壽命低成本鋰離子儲能系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，單體壽命已經(jīng)超過3000次，最高達到6000次。

此外，在“全固態(tài)鋰離子儲能電池”領(lǐng)域，該項目還成功開發(fā)出高電導(dǎo)率的Li2S—P2S5二元系和Li2S—GeS2—P2S5三元系固體電解質(zhì)，掌握了Li2S—P2S5體系玻璃陶瓷固體電解質(zhì)材料的制備方法，非晶前驅(qū)體的制備方法取得較大突破，實現(xiàn)了高效率的穩(wěn)定制備;在“新型鋰硫化學(xué)儲能電池”領(lǐng)域，該項目開發(fā)了高能量密度鋰硫電池制備技術(shù)，研制的35安時鋰硫電池比能量達到566瓦時/千克(25攝氏度測試)，達到世界領(lǐng)先水平;在“低成本鈦酸鋰系儲能鋰離子電池”領(lǐng)域，該項目打通了低成本材料量產(chǎn)、長壽命高一致性電池及模塊、電站示范及推廣全產(chǎn)業(yè)鏈，搭建了基于鈦酸鋰系負(fù)極材料的移動式儲能示范裝置。

毋庸置疑，該項目的實施在一定程度上滿足了可再生能源和智能電網(wǎng)的大規(guī)模儲能需求，促進了風(fēng)能、太陽能的有序開發(fā)與資源合理配置，為我國儲能電池材料—電池—集成—示范產(chǎn)業(yè)鏈提供了較為完整的技術(shù)支撐體系。

原標(biāo)題：儲能呈多元發(fā)展態(tài)勢 我國儲能技術(shù)總體上已初步具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)