江苏金坛盐穴压缩空气储能电站无人机照片。新华社发

城市“电力银行”来了！9月29日，中国科学院举行科技“双碳”服务经济主战场系列成果新闻发布会，发布了百兆瓦液流电池储能电站和百兆瓦先进压缩空气储能两项成果。发布会上提到的液流电池、压缩空气储能电站就相当于城市的“电力银行”，在整个电力系统中起到“削峰填谷”的作用。

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解决运行安全、电力电量平衡、可再生能源消纳等问题

“碳达峰、碳中和”是一场深刻的经济社会变革，同时也是一场深刻的能源革命和工业革命。当前，我国能源结构中化石能源占比约85%。实现能源结构的低碳转型、增加清洁可再生能源使用比例是实现“双碳”目标的重要手段。

《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》指出，到2030年非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上；到2060年，非化石能源消费比重达到80%以上。我国能源结构将从以化石能源为主体的能源结构转变为以新能源为主体的新型能源体系。

但由于以风光为代表的可再生能源具有波动性和间歇性，其大规模接入电网后，要求电力系统必须具备一定的应变和响应能力，才能保证可再生能源供电的可靠性，对电网稳定运行与能源持续供应提出了重大挑战。

储能技术可有效解决电力系统的运行安全、电力电量平衡、可再生能源消纳等方面的问题。本次发布会提到的液流电池、压缩空气储能电站就相当于城市的“电力银行”，让电力可随时充、放。当在电网用电低谷时，利用风能、太阳能等可再生能源发电给储能电站充电，将电能转化为化学能或空气压力势能进行储存；在电网用电高峰时，将所储存的化学能或空气压力势能转化为电能进行放电，在整个电力系统中起到“削峰填谷”的作用。

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全球功率最大、容量最大液流电池储能调峰电站即将投用

9月29日发布会上，中国科学院大连化学物理研究所副所长、储能技术研究部部长李先锋介绍，百兆瓦级大连液流电池储能调峰电站进入并网调试最后阶段，预计10月中旬正式投入使用。

据悉，该电站是迄今为止全球功率最大、容量最大的液流电池储能调峰电站。

李先锋表示，百兆瓦级大规模储能电站对于促进新能源高比例消纳、保障电力安全供应具有重要作用。按照中国居民日常生活每日人均用电2度左右计算，电站可供20万居民一天的用电需求，可缓解大连乃至辽宁电网调峰压力，提高大连南部地区供电可靠性。

值得一提的是，大连液流电池储能调峰电站基于大连化物所研发的全钒液流电池储能技术，利用不同价态的钒离子作为活性物质，通过正负极电解液中钒离子发生的氧化或还原反应，实现电能和化学能的相互转换，进而实现电能的大规模储存和释放。

“钒电池”缘何成为储能业态的新宠？这是因为它的安全性高、可靠性好、输出功率和储能容量规模大、寿命长、性价比高、电解液可循环利用，对环境友好，在大规模储能领域具有很好的应用前景。

大连融科储能技术发展有限公司总经理王晓丽也表示，中国是全球最大的钒储量和产量的国家，拥有资源优势。其次，钒电解液可以循环使用，在资源上不会发生损失和消耗，这些都使得价格可以根据供需保持在合理区间。

中国科学院副院长张涛评价说，“百兆瓦液流电池储能电站”解决了液流电池产业化过程中存在的关键科学与技术问题，突破了液流电池关键材料、核心部件电堆及系统集成等关键核心技术，是目前全球最大液流电池储能电站。

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国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目并网发电

9月30日下午5点，国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目在河北张家口顺利并网发电。中科院工程热物理所研究员徐玉杰介绍，“该项目每年可发电1.32亿度以上，能够在用电高峰为约5万户用户提供电力保障，每年可节约标准煤4.2万吨，减少二氧化碳排放10.9万吨。”

记者了解到，该项目是目前世界单机规模最大、效率最高的新型压缩空气储能电站。

据悉，传统压缩空气储能利用低谷低质电，将空气压缩并储存于大型储气洞穴中；在用电高峰，高压空气从储气洞穴释放，同燃料燃烧后驱动透平发电，目前已在德国和美国得到了商业应用。但是，传统压缩空气储能存在三个主要技术瓶颈，一是依赖化石燃料提供热源；二是依赖天然储气洞穴，如岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等；三是系统效率较低，需进一步提高。

先进压缩空气储能技术有哪些优势？徐玉杰介绍，先进压缩空气储能技术具有规模大、成本低、寿命长、清洁无污染、储能周期不受限制、不依赖化石燃料及地理条件等优势，是极具发展潜力的长时大规模储能技术，可实现电力系统调峰、调频、调相、旋转备用、黑启动等多个功能，在提高电力系统效率、安全性和经济性等方面具有广阔的发展空间和强劲的竞争力。

徐玉杰表示，张家口国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目建成后，可形成大规模储能系统运行新模式及战略新兴产业集群，有力推动我国压缩空气储能技术规模化、产业化、商业化发展进程，对有效支撑能源革命和构建新型电力系统，具有重要的里程碑意义，推动我国压缩空气储能技术及产业的高质量发展，服务国家重大需求，助力双碳目标的实现。