化学电源及其在储能领域的应用

高啸天 ，匡俊 ，楚攀 ，孙克宁

（1. 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广州510663；2. 北京理工大学化学与化工学院，北京102488）

改革开放以来，我国经济飞速发展，国内生产总值不断增长。2010年，中国的国内生产总值超越日本，正式成为世界第二大经济体。科技的进步和工业的快速发展给人们生活带来便利的同时也增加了能源的需求。当前，我国的能源消耗仍然具有投入高、消耗大、排放高的缺点，不仅会造成资源的浪费，更会增加环保压力。在2015 巴黎气候大会上，中国承诺在2030年前将单位国内生产总值的二氧化碳排放量比2005 年降低60%～65%，且二氧化碳总排放达到峰值。早在2009年，我国就确立了推进核能、太阳能、风能、水电等可再生清洁能源利用的能源思路。2018年，我国新能源（风能、太阳能）发电量543.5 TWh，占全国发电量的7.8%，同比增长1.2%。

对于风能、太阳能等可再生能源发电，其发电效率受到时间、地域、天气等影响，具有波动性、随机性和间歇性等特点，使得新能源发电的消纳给电力系统带来了诸多挑战。此外，我国目前的发电系统仍然以火电和水电为主，且二者的响应时间和爬坡速率仍有待进一步提高。可再生能源发电的快速发展和电力系统结构的优化改革，使得对传统电力系统的规划、运行和控制提出新调整方案成为亟待解决的问题。储能技术对于提高新能源的消纳能力、调节用电峰谷、改善用电质量的积极作用已经得到广泛认同。化学电源储能作为一种重要的储能手段，具有响应速度快、爬坡迅速、能量密度高、配置灵活等诸多优点。……