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| 楊裕生院士:鉛炭電池理應成為大規模儲能的首選 |
| (時間:2026-03-28 15:23:26) |
目前有消息稱,美國得克薩斯州El Paso將建設一個大型光伏電站、儲能和電網共同支撐的並離網切換項目,用於為一大型數據中心服務器供電。其中計劃光伏部分為60萬千瓦,儲能部分為400萬千瓦時,定於2021年-2025年分階段實施,而儲能部分400萬千瓦時全部采用南都電源的鉛炭電池。在全球電化學儲能電站中鋰離子電池約占90%,擁有絕對優勢,以及特斯拉以其鋰離子電池高調介入儲能領域的形勢下,美國卻有人選用鉛炭電池,其意義值得分析。 盡(jin)管(guan)當(dang)前(qian)全(quan)球(qiu)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)電(dian)站(zhan)紛(fen)紛(fen)采(cai)用(yong)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi),但(dan)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)電(dian)站(zhan)燃(ran)燒(shao)爆(bao)炸(zha)的(de)事(shi)件(jian)時(shi)有(you)發(fa)生(sheng)。出(chu)於(yu)安(an)全(quan)考(kao)慮(lv),之(zhi)前(qian)推(tui)崇(chong)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)用(yong)於(yu)大(da)規(gui)模(mo)儲(chu)能(neng)的(de)人(ren)中(zhong),部(bu)分(fen)人(ren)開(kai)始(shi)或(huo)懷(huai)疑(yi),或(huo)舉(ju)棋(qi)不(bu)定(ding)。而(er)上(shang)述(shu)得(de)克(ke)薩(sa)斯(si)州(zhou)的(de)項(xiang)目(mu),特(te)立(li)獨(du)行(xing)地(di)采(cai)用(yong)被(bei)冷(leng)落(luo)了(le)幾(ji)年(nian)的(de)鉛(qian)炭(tan)電(dian)池(chi),看(kan)來(lai)已(yi)將(jiang)安(an)全(quan)性(xing)放(fang)在(zai)第(di)一(yi)重(zhong)要(yao)位(wei)置(zhi)。 youbiyaotouguoshangshuxiangmuzhongxinrenshiqiantandianchizaiguimochunengzhongdeyoushi。yishianquanxinggao。qiantandianchiwuyiranwu,shiquebaogaoanquanxingdejichu。guoqudeqiansuandianchizaichongdianhouqidegaodianyaxiatongshidianjieshui,jileiqingqi、氧氣而發生過爆炸。現在鉛炭電池已妥善解決這一隱患。前些年我國已建成鉛炭電池儲能電站十餘座,最大容量達30萬千瓦時,此外還出口德國建成5萬千瓦/7.5萬千瓦時調頻電站,多年來這些電站運行正常。二是規模大。上述400萬千瓦時的儲能電站24小時為數據中心供電時,平均功率為16.7萬千瓦。如果調整為供電4小時,功率則是100萬千瓦,是典型的抽水蓄能電站規模,這是對“化學蓄電規模做不大”論點的直接挑戰。三是用途新。大數據時代的數據中心猶如雨後春筍,且耗電量很大,用光-儲聯合供電,對這種穩定負荷尤為適合。四是顏色綠。該微網建成後將擺脫對電網的依賴,獨立運行。這是實現低碳、綠色能源的重要一步;如能廣泛推廣,不僅可以減輕電網的負擔,而且可以直接為碳達峰碳中和作出很大貢獻。五是價格不高。據了解,項目總融資金額為15億美元,約合人民幣100億元。結合其規模來看是可接受的,且其能量轉換效率高於抽水蓄能至少10個百分點,有利於提高經濟效率。 在(zai)我(wo)國(guo)儲(chu)能(neng)界(jie),關(guan)於(yu)何(he)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)電(dian)池(chi)適(shi)用(yong)於(yu)儲(chu)能(neng),看(kan)法(fa)不(bu)一(yi)。其(qi)中(zhong)很(hen)多(duo)人(ren)支(zhi)持(chi)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi),認(ren)為(wei)其(qi)優(you)點(dian)不(bu)少(shao),盡(jin)管(guan)有(you)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan),但(dan)難(nan)言(yan)舍(she)棄(qi),處(chu)於(yu)進(jin)退(tui)兩(liang)難(nan)境(jing)地(di)。筆(bi)者(zhe)認(ren)為(wei),完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)換(huan)一(yi)種(zhong)思(si)路(lu)。首(shou)先(xian),儲(chu)能(neng)前(qian)景(jing)非(fei)常(chang)廣(guang)闊(kuo),能(neng)夠(gou)容(rong)納(na)各(ge)類(lei)電(dian)池(chi)路(lu)線(xian)各(ge)顯(xian)神(shen)通(tong),因(yin)而(er)要(yao)從(cong)政(zheng)策(ce)、輿論等各方麵為它們創造公平的、開放的應用條件和氛圍。其次,要把安全性放在第一重要位置。力推使用安全性高的電池,立馬起到節能減排的實效;容許安全性不高的電池進行持續改進,不要急於“帶病上陣”;同時鼓勵發展安全性高、性能更好的新型儲能電池,給予真實的創新條件。最後,要由市場來選擇儲能技術路線,放手讓企業自主發展、決定使用何種電池。 筆者認為,鉛炭電池主要是在鉛酸電池負極中加入了特種活性炭(或稱特種多孔炭,這也是鉛炭電池一詞中“炭”的來曆),解決了硫酸鹽化問題(即硫酸鉛結晶顆粒長大而失去充放可逆性),使電池壽命延長了若幹倍。再加上原有的安全、廉價、易(yi)於(yu)再(zai)生(sheng)等(deng)優(you)點(dian),鉛(qian)炭(tan)電(dian)池(chi)理(li)應(ying)成(cheng)為(wei)目(mu)前(qian)大(da)規(gui)模(mo)儲(chu)能(neng)的(de)首(shou)選(xuan)。現(xian)在(zai)美(mei)國(guo)出(chu)於(yu)安(an)全(quan)考(kao)量(liang)重(zhong)新(xin)重(zhong)用(yong)鉛(qian)炭(tan)電(dian)池(chi),相(xiang)信(xin)全(quan)球(qiu)包(bao)括(kuo)中(zhong)國(guo)將(jiang)有(you)更(geng)多(duo)的(de)企(qi)業(ye)加(jia)入(ru)到(dao)使(shi)用(yong)行(xing)列(lie),鉛(qian)炭(tan)電(dian)池(chi)生(sheng)產(chan)也(ye)將(jiang)回(hui)歸(gui)到(dao)正(zheng)常(chang)的(de)發(fa)展(zhan)軌(gui)道(dao)。 但也要看到,我國鉛炭電池生產水平參差不齊。不是添加了任何含碳元素的材料(如石墨、炭黑、普通活性炭等)的鉛酸電池都是鉛炭電池,因為這些材料的比表麵、孔分布、電導率、純chun度du等deng指zhi標biao均jun與yu抑yi製zhi硫liu酸suan鹽yan化hua的de要yao求qiu相xiang距ju甚shen遠yuan,盡jin管guan節jie省sheng了le生sheng產chan成cheng本ben,但dan電dian池chi的de長chang壽shou命ming卻que難nan以yi保bao證zheng。因yin此ci要yao呼hu籲xu鉛qian炭tan電dian池chi生sheng產chan企qi業ye要yao講jiang誠cheng信xin、做真貨;儲能應用企業也不要貪圖便宜買劣質產品。 (作者係中國工程院院士)
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