第185次-- 科学与技术前沿论坛

主题报告

可流动能量载体实现长时储能
赵天寿中国科学院院士南方科技大学

储能是新能源为主体的新型电力系统的必须环节，是实现碳中和目标的关键技术之一。现有储能技术面临安全挑战、选址及时长局限，难以满足光电、风电大规模并网需求，安全可靠、选址灵活的长时储能技术是重要的发展方向。储能装备的能量载体是否可流动是能否实现长时储能的关键。流体电池以可流动物质作为能量载体，具有能量与功率解耦、设计灵活、扩展性好、不受地理限制等优点，应用场景广。但流体电池仍面临性能、成本与寿命方面的挑战。报告将聚焦流体电池中热物理和电化学耦合问题与机制，探讨提升流体电池性能的途径。重点介绍学科交叉的热-电化学耦合理论，以及在该理论指导下开发的高性能、低成本液流电池等流体电池储能技术。
打造“海上可再生能源海水直接制氢”新赛道
谢和平中国工程院院士深圳大学

氢能是“双碳”目标下推动我国能源革命的重要引擎，海上可再生能源潜力巨大、前景广阔，利用海上可再生能源制氢是未来能源发展的战略方向和国际竞争热点。中国工程院谢和平院士首次从物理力学与电化学相结合的全新思路，建立了相变迁移驱动的海水无淡化原位直接电解制氢全新原理与技术，另辟蹊径，彻底隔绝海水离子同时实现了无淡化过程、无副反应、无额外能耗的高效海水原位直接电解制氢技术突破（即把海水当纯净水用，在海水里直接原位电解制氢），获评“2022 年度中国科学十大进展”，并于 2023 年 5 月在福建海域首次实现了海上风电无淡化海水直接电解制氢的海试成功，有望开辟全球”海洋绿氢产业”的全新原理与技术“新赛道”。
新型储能支撑新型电力系统构建
舒印彪中国工程院院士国家电网有限公司

新型电力系统具有高比例新能源、高比例电力电子装备特征，面临保持电力电量平衡和安全稳定运行等难题。新型储能在源、网、荷侧都将发挥支撑作用，能够有效增强系统的平衡调节能力、安全性和韧性。聚焦新型电力系统发展需求，需要加强储能体系统筹规划，优化调度运营，发展长时储能、主动构网型储能等关键技术，加快标准检测认证体系建设，更好发挥新型储能对新型电力系统的支撑保障作用。
构网型储能技术及其在新型电力系统的应用
饶宏中国工程院院士南方电网公司

首先，从构网型控制的定义、频率和电压支撑能力、控制策略等方面介绍了构网型储能技术与功能实现方法。其次，介绍了当前投运的构网型储能工程应用情况，以南方电网未来发展的挑战为例，提出了构建新型电力系统的构网型储能需求。最后，展望了构网型储能技术的未来发展趋势。
新型固态电解质的开发与应用
孙学良中国工程院外籍院士东方理工大学

全固态锂电池由于电池的本征安全性和更高的能量密度而受到广泛关注。在全固态电池中，固态电解质是关键的决定的组成部分，现在常用的三中体系包括硫化物、氧化物和聚合物固态电解质材料不能完全满足全固态锂电池要求，很难同时解决电解质的高离子导、与电极的稳定界面和工程化电池等巨大挑战。因此，发展新型固态电解质是非常有必要的。在本次报告中，我将讨论两种类型的固态电解质的开发，包括卤化物基电解质和氮化物基电解质，同时也讨论固态电池的设计思路和今后的可能发展方向。

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第185次：电池储能科学与技术