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不久前，西班牙馬德里理工大學團隊開發的“阿馬德烏斯”電池項目，被歐盟委員會評選為2022年最佳發明之一。這款電池采用高溫儲熱技術，可以存儲太陽能、風能高產時的過剩能量，在用電高峰再將其釋放。評委會認為，這款發明“具有高能量密度、高整體效能，所用材料資源豐富且成本低廉。它的廣泛應用，能夠幫助我們更好利用綠色清潔的可再生能源。”

發(fa)展可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源是減少全球溫室氣(qi)體排(pai)放(fang)的(de)重要途(tu)徑。不(bu)過，由于電(dian)(dian)力的(de)即(ji)發(fa)即(ji)用性與(yu)可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源發(fa)電(dian)(dian)的(de)波動性，可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源電(dian)(dian)力供需存在(zai)一定程(cheng)度的(de)錯配。在(zai)用電(dian)(dian)高峰時(shi)，目前(qian)主要由燃煤、天然氣(qi)等(deng)調峰機(ji)組來達(da)到電(dian)(dian)力的(de)靈活(huo)調節(jie)。為了真(zhen)正(zheng)實現(xian)可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)能源對(dui)化(hua)石能源的(de)大規模替代，急需利用儲能技術替代化(hua)石能源調峰機(ji)組，實現(xian)可(ke)(ke)(ke)再(zai)生(sheng)電(dian)(dian)力供應與(yu)消費的(de)無縫銜接。

儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)主要分為物(wu)理(li)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)、電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)、熱(re)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)和化(hua)學(xue)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)等。當前全(quan)球應用最(zui)為普遍的抽(chou)水蓄能(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)就屬于物(wu)理(li)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)。但由于工程選址難度(du)高、建設周期長等，僅靠抽(chou)水蓄能(neng)(neng)難以適(shi)應可再生能(neng)(neng)源電(dian)力(li)調峰需求(qiu)。電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)是近年來全(quan)球增速最(zui)快的新(xin)(xin)型(xing)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。截至2021年底，全(quan)球新(xin)(xin)型(xing)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)的累計裝機(ji)規模超(chao)過2500萬千瓦，其中(zhong)鋰離(li)子電(dian)池(chi)市場份額達到90%。新(xin)(xin)能(neng)(neng)源汽車產業的爆發式增長帶動了鋰離(li)子電(dian)池(chi)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的快速進步，也使其在儲(chu)(chu)(chu)能(neng)(neng)領域(yu)的商(shang)業應用成為可能(neng)(neng)。

較(jiao)之車用動(dong)力(li)電(dian)(dian)池，儲(chu)能(neng)(neng)(neng)設備在電(dian)(dian)力(li)系統(tong)中的(de)運行(xing)情況更為復雜。比如(ru)，在以(yi)太陽能(neng)(neng)(neng)為主的(de)供(gong)電(dian)(dian)系統(tong)中，如(ru)果儲(chu)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)站(zhan)只能(neng)(neng)(neng)持續(xu)短時放(fang)電(dian)(dian)，那么用戶在后半(ban)夜仍面(mian)臨停電(dian)(dian)風險(xian)；若(ruo)是(shi)遭遇連(lian)續(xu)無風的(de)陰雨天(tian)，儲(chu)能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)站(zhan)就會(hui)面(mian)臨更嚴峻的(de)長時供(gong)電(dian)(dian)壓(ya)力(li)。在當前交通(tong)電(dian)(dian)動(dong)化背景(jing)下，全球(qiu)鋰資源已出(chu)現(xian)供(gong)不應求的(de)局(ju)面(mian)，僅僅依靠(kao)鋰電(dian)(dian)池技術難(nan)以(yi)滿足未來電(dian)(dian)力(li)系統(tong)對大容(rong)量(liang)、長周(zhou)期儲(chu)能(neng)(neng)(neng)的(de)需要。

相較而言，熱儲能技術在“長時儲能”領域更具經濟性。它以儲熱材料為媒介，將太陽能等以熱能的形式先儲存起來，在需要時釋放。以往，儲熱技術主要應用在供暖、熱水、冰蓄冷等低溫熱源的存儲和利用。近年來，隨著太陽能熱發電與工業余熱回收技術的發展與運用，中高溫儲熱的需求不斷增長。目前我國光熱發電項目裝機容量已達到538兆瓦，儲熱介質普遍選擇硝酸鹽材料，熔融狀態工作溫度范圍為290—560攝氏度，可實現高達10小時以上的儲能時長。

馬德里理工大學團隊設計的新型儲熱技術采用硅合金材料，在材料成本、儲熱溫度、儲能時長方面的優勢值得期待。硅是地殼中第二豐富的元素，每噸硅砂的成本僅為30—50美元，為熔鹽材料的1/10。此外，硅砂顆粒的儲熱溫差比熔鹽高得多，工作溫度最高可達1000攝氏度以上，更高的工作溫度也有助于提升光熱發電系統的整體能效。

除(chu)了熱儲(chu)(chu)(chu)能(neng)技(ji)術，壓縮空氣(qi)、氫氨儲(chu)(chu)(chu)能(neng)等(deng)在(zai)(zai)“長時(shi)(shi)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)”方(fang)面也(ye)(ye)有很(hen)大潛力。美國(guo)能(neng)源(yuan)部于2021年公布了“長時(shi)(shi)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)攻關”計劃，目標在(zai)(zai)10年內(nei)將時(shi)(shi)長超過10小(xiao)時(shi)(shi)的(de)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)系統成本降低90%以上。丹麥、德國(guo)等(deng)歐(ou)洲國(guo)家在(zai)(zai)跨季節儲(chu)(chu)(chu)熱領域也(ye)(ye)有長期布局(ju)。我國(guo)國(guo)家發展(zhan)改革(ge)委、國(guo)家能(neng)源(yuan)局(ju)2022年3月印發的(de)《“十(shi)四五(wu)”新型(xing)(xing)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)發展(zhan)實施方(fang)案》也(ye)(ye)提出要(yao)推動多時(shi)(shi)間(jian)尺度新型(xing)(xing)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)技(ji)術試點示(shi)范，重(zhong)點試點示(shi)范壓縮空氣(qi)、液流電池、高效(xiao)儲(chu)(chu)(chu)熱等(deng)日(ri)到周、周到季時(shi)(shi)間(jian)尺度儲(chu)(chu)(chu)能(neng)技(ji)術。未來(lai)，“長時(shi)(shi)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)”將在(zai)(zai)全球能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)(xing)中(zhong)發揮(hui)日(ri)益重(zhong)要(yao)的(de)作用。

（作者：劉(liu)堅國家發(fa)改委能源研(yan)究(jiu)所副研(yan)究(jiu)員）