2015年6月3日，由國家能源局指導，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）與杜塞爾多夫展覽（上海）有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。在儲能技術(shù)分論壇上，清華大學王保國教授發(fā)表題為《堅持四項基本準則 發(fā)展液流電池儲能技術(shù)》的演講，以下為演講內(nèi)容。
清華大學教授 王保國：
堅持“四項基本準則”和我國整體能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排的國策相關(guān)。目前，我國在大力發(fā)展純電動汽車，發(fā)展可再生能源，儲能的戰(zhàn)略意義在于一手拉動電動汽車，一手拉動能源發(fā)展。在2014-2025國家能源戰(zhàn)略中，明確提到了儲能。現(xiàn)在儲能技術(shù)層出不窮，將來經(jīng)過激烈的市場競爭，必然會淘汰掉其中一部分，因此也希望在座的研究人員、投資方和企業(yè)能夠理性思考，不要走錯路。
在儲能技術(shù)發(fā)展方面，我們從專業(yè)層面上提出四項基本準則。
第一是安全性，要優(yōu)先選擇具有安全特征的技術(shù)，比如水溶液就不容易著火、爆炸。在這里我們并不是說鈉硫電池不好，但鈉硫電池需要的條件比較苛刻。另外，也要避免使用可燃性氣體。第二，要堅持資源可持續(xù)原則。我們需要考慮電池消耗的資源是不是可以再利用？如果不能再利用，將來的價格將會無法控制。第三是環(huán)境友好。現(xiàn)在環(huán)境法規(guī)越來越嚴格，我們在使用過程中不能只看一個產(chǎn)品，還要從原材料生產(chǎn)、制造、使用等整個生命周期來考量，是否符合環(huán)境要求。第四個原則是社會經(jīng)濟效益原則。企業(yè)的目的是要賺錢，因此儲能技術(shù)一定要能夠創(chuàng)造價值。如果一種新研發(fā)的技術(shù)不能產(chǎn)生新的社會價值，就無法給社會創(chuàng)造新的財富。
綜合以上四項基本準則，目前真正能達到要求的儲能技術(shù)還很少。我們經(jīng)過多次比較，結(jié)合技術(shù)效益、規(guī)模化發(fā)展和成本效益等方面，最終用的最多的還是鉛蓄電池。
我們現(xiàn)在做了一些集中發(fā)電項目、規(guī)模電網(wǎng)體系、分布式發(fā)電等，要實現(xiàn)特定功能的時候，要符合科學原理來進行設(shè)備匹配，以便在技術(shù)和經(jīng)濟兩方面都達到要求。現(xiàn)在，儲能行業(yè)在國家創(chuàng)新領(lǐng)域講，主要是研究大規(guī)模儲能，比如壓縮空氣和抽水蓄能都屬于大規(guī)模儲能。
在四項基本準則指導思想下，清華大學從10年前開始研究液流電池，到現(xiàn)在為止已經(jīng)發(fā)展了20多個體系。這些體系中的技術(shù)問題，都是技術(shù)人員扎扎實實的研究出來的，包括電解液、隔膜、電極反應(yīng)、放電技術(shù)等。
我們在原材料和技術(shù)方面不斷突破，目前液流電池已經(jīng)可以做到規(guī)模大、壽命長、成本低，而且安全可靠。釩電池在壽命和安全性上有著獨特優(yōu)勢，但是能量密度略有點低，在新能源車上用作電源不適合。
“十二五”期間，我們課題組在電解液、電堆裝備制造及運行監(jiān)測方面取得了很大進步。目前，我們已經(jīng)開發(fā)出了兩種不同規(guī)格的5千瓦電堆，由清華大學提供技術(shù)，成都的一家公司實施操作，電堆的能源效率已經(jīng)超過了17%。
我們從2004-2005年左右開始研究這種技術(shù)，而且完全是基于中國制造和中國工業(yè)基礎(chǔ)上進行相關(guān)研發(fā)。我們希望在性能上可以與國外進行比拼，但性價比上要領(lǐng)先國際水平。
在工業(yè)規(guī)模制備膜方面，我們經(jīng)過長期運行考驗，發(fā)現(xiàn)其能量效率基本上保持在80%，電流密度大約在80-110的區(qū)間內(nèi)；另外，電解液我們使用了從釩萃取的工藝流程，可以形成每年110兆瓦時的儲能電解產(chǎn)能；我們現(xiàn)在開發(fā)的15千瓦電堆，能量效率可以達到70%，而且通過改進結(jié)構(gòu)、提升材料性能，這一數(shù)據(jù)還可以提升。
現(xiàn)在，我國在釩電池方面的投資還不到一個億，而且參與的團隊也寥寥無幾，這也為釩電池的后續(xù)發(fā)展留下很多空間。我們希望通過研究可以形成獨立自主的知識產(chǎn)權(quán)，在關(guān)鍵材料和電堆技術(shù)、材料裝備和生產(chǎn)技術(shù)方面形成系列專題研究。
我們研發(fā)的一種隔膜拿到了2014年的中國專利優(yōu)秀獎。這項技術(shù)從2009年提出，已經(jīng)拿到了日內(nèi)瓦國際發(fā)明博覽會的特別金獎，獲得了國際同行的認可。
我們課題組希望用四項基本準則來對儲能技術(shù)進行考驗評價，看哪些技術(shù)適合未來發(fā)展前景，減少社會投資和研究方面的浪費，讓儲能技術(shù)在進一步發(fā)展的同時，取得一定的社會經(jīng)濟效益。
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