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储能电池发展目标:2030年位列能源技术强国

发布日期:2016-08-25 查看次数: 890 作者:本站

核心提示: 近日,国家发改委和国家能源局在系统内部印发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,提出了15项重点创新任务,包括煤炭清洁高效利用技术创新、先进核能技术创新、氢能与燃料电池技术创新、先进储能技术创新、能源互联网技术创新等。同时明确了我国能源技术革命两步走的总体目标:到2020年,能源技术创新体系初步形成;到2030年,我国能源产业进入世界能源技术强国行列。近日,国家发改委和国家能源局

  近日,国家发改委和国家能源局在系统内部印发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,提出了15项重点创新任务,包括煤炭清洁高效利用技术创新、先进核能技术创新、氢能与燃料电池技术创新、先进储能技术创新、能源互联网技术创新等。同时明确了我国能源技术革命两步走的总体目标:到2020年,能源技术创新体系初步形成;到2030年,我国能源产业进入世界能源技术强国行列。

  近日,国家发改委和国家能源局在系统内部印发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》(以下简称《行动计划》),并同时发布《能源技术革命重点创新行动路线图》(以下简称《路线图》)。

  此前,早在2014年6月13日召开的中央财经领导小组第六次会议上,中共中央总书记、国家主席习近平提出要推动能源技术革命,带动产业升级。以绿色低碳为方向,分类推动技术创新、产业创新、商业模式创新,把能源技术及其关联产业培育成带动中国产业升级的新增长点。

  《行动计划》正是为落实上述要求而诞生。它提出了15项重点创新任务,《路线图》则进一步明确了上述15项重点任务的具体创新目标、行动措施以及战略方向。 15项重点创新任务包括煤炭清洁高效利用技术创新、先进核能技术创新、氢能与燃料电池技术创新、先进储能技术创新、能源互联网技术创新等。 本文来自织梦

  《行动计划》同时明确了我国能源技术革命两步走的总体目标:到2020年,能源技术创新体系初步形成;到2030年,我国能源产业进入世界能源技术强国行列。

  厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强对21世纪经济报道分析,上述目标是积极的,但仅有技术创新是不够的,还必须统筹考虑技术产业化的问题。一项技术只有同时具备技术可行性和商业可行性,才有可能产业化。

  解决储氢技术瓶颈

  在15项重点创新任务中,氢能与燃料电池技术创新属于被关注较少的前沿领域。

  清华大学核能与新能源技术研究院教授、国际氢能协会副主席毛宗强对21世纪经济报道说,我国发展氢具有很大优势。我国氢气产量位居全球第一,现在的氢可以从风电、太阳能发电来,氢气价格也具有竞争力,1公斤氢气价格相当于1美国加仑汽油,比汽油环保得多。

  《行动计划》提出氢能和燃料电池技术战略方向主要包括三方面。首先是氢的制取、储运及加氢站,重点在大规模制氢、分布式制氢、氢的储运材料与技术,以及加氢站等方面开展研发与攻关。

  在制氢环节,国内外差别并不大。储氢环节是最大的瓶颈,因为常温常压之下可储存的量太小,且续航力不够;高压储存的话,难度又很大。同创伟业合伙人张一巍对21世纪经济报道分析,日本已经发布的商用车储氢压力是70兆帕,国内最高能达到30兆帕。 织梦内容管理系统

  为此,《路线图》提出,在储氢技术领域,开发70Mpa等级碳纤维复合材料与储氢罐设备技术、加氢站氢气高压和液态氢的存储技术;研发成本低、循环稳定性好、使用温度接近燃料电池操作温度的氮基、硼基、铝基、镁基和碳基等轻质元素储氢材料;发展以液态化合物和氨等为储氢介质的长距离、大规模氢的储运技术,设计研发高活性、高稳定性和低成本的加氢/脱氢催化剂。

  氢能和燃料电池技术的第二个战略方向是先进燃料电池。重点在氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)、甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池(MFC)等方面开展研发与攻关。

  氢能和燃料电池技术第三个战略方向是燃料电池分布式发电。重点在质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、金属空气燃料电池(MeAFC),以及分布式制氢与燃料电池(PEMFC和SOFC)的一体化设计和系统集成等方面开展研发与攻关。

  细化储能电池发展要求

  在氢能和燃料电池技术创新之外,先进储能技术创新也值得关注。

  《行动计划》提出,要研究太阳能光热高效利用高温储热技术、分布式能源系统大容量储热(冷)技术,研究面向电网调峰提效、区域供能应用的物理储能技术,研究面向可再生能源并网、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术。掌握储能技术各环节的关键核心技术,完成示范验证,整体技术达到国际领先水平,引领国际储能技术与产业发展。

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  《行动计划》要求,积极探索研究高储能密度低保温成本储能技术、新概念储能技术(液体电池、镁基电池等)、基于超导磁和电化学的多功能全新混合储能技术,争取实现重大突破。

  其中,在电池储能上,《路线图》细化了要求,即突破高安全性、低成本、长寿命的固态锂电池技术,以及能量密度达到300Wh/kg的锂硫电池技术、低温化钠硫储能电池技术;研究比能量>55Wh/kg,循环寿命>5000次(80%DOD)的铅炭储能电池技术;研究总体能量效率≥70%的锌镍单液流电池技术;研究储能电池的先进能量管理技术、电池封装技术、电池中稀有材料及非环保材料的替代技术。

  研究适用于100kW级高性能动力电池的储能技术,建设100MW级全钒液流电池、钠硫电池、锂离子电池的储能系统,完善电池储能系统动态监控技术。突破液态金属电池关键技术,开展MW级液态金属电池储能系统的示范应用。布局以钠离子电池、氟离子电池、氯离子电池、镁基电池等为代表的新概念电池技术,创新电池材料、突破电池集成与管理技术。

  目前,我国基本还没有储能领域的政策。建议国家应把对储能技术发展的重视程度提高到至少与可再生能源相等同的地位,考虑对储能研发和投资给予直接补贴或税收抵免,也可以由政策性银行提供优惠利率的贷款。林伯强分析。

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  能源互联网要先铺架构

  能源互联网创新技术也是《行动计划》列出的15项重点创新任务之一。

  今年年初,发改委、能源局和工信部联合发布《关于推进互联网+智慧能源发展的指导意见》,这是目前关于能源互联网的顶层设计。

  所谓能源互联网,是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新业态。

  为此,《路线图》提出能源互联网创新技术的三个战略方向。首先是,能源互联网架构设计,重点在能源互联网全局顶层规划、功能结构设计、多能协同规划、面向多能流的能源交换与路由等方面开展研发和攻关。

  其次是能源与信息深度融合,重点在能量信息化与信息物理融合、能源互联网信息通信等方面开展研发和攻关。

  第三个战略方向是能源互联网衍生应用。重点在能源大数据、能量虚拟化、储能及电动汽车应用与管理、需求侧响应以及能源交易服务平台、智慧能源管理与监管支撑平台等方面开展研发和攻关。

  其中,在能源大数据上,《路线图》提出要研究能源互联网用户、设备、运行、交易、金融等各类大数据集成技术。研究多源数据集成融合与价值挖掘关键技术。研究能源大数据在引导政府决策、提升企业业务水平与服务质量以及创新能源产业商业模式等方面的支撑技术。

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  能源互联网是一个综合领域,其技术创新与能源的制度设计和政策设计是分不开的,必须协同推进。清华大学信息技术研究院研究员曹军威对21世纪经济报道分析。

  或设能源科技创投基金

  为了促使上述15项能源技术创新行动能够落地,《行动计划》提出了一揽子政策保障措施。

  《行动计划》提出,建立健全企业主导的能源技术创新机制。

  这一点至关重要。毛宗强分析,世界燃料电池已经以企业作为经营主体,向产业化方向发展。而我国仍然以高等院校和科研单位为主力,企业不参与或者做陪衬,导致结果是关键技术与生产需求脱节。

  根据《行动计划》,在国有能源企业技术创新经营业绩考核方面,除了要健全制度,还要加大技术创新在考核中的比重,推动国有能源企业成为重大能源技术装备研制和工程应用的主体;同时鼓励民营企业开展能源技术创新,积极承担国家能源技术创新任务。

  《行动计划》要求,研究设立能源产业科技创新投资基金,支持能源科技示范工程建设和企业技术改造。引导风险投资、私募股权投资等支持能源技术创新。

  事实上,已有风险投资机构计划提早布局能源创新技术。同创伟业拟与上市公司富瑞特装、张家港开发区政府以及其他机构,共同发起设立一个规模为2亿元的新能源产业基金,对氢能相关领域进行投资。该基金目前还在筹建中,预计一两个月内有望正式成立。

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