原標題:未來產(chǎn)業(yè) 贏領(lǐng)明天丨即將亮相楊浦濱江的碳中和科技館,有何未來技術(shù)?
如今,漫步上海楊浦濱江,有著百年歷史的永安棧房正在煥新。雙子樓西側(cè)將建成世界技能博物館,東側(cè)部分區(qū)域也將以碳中和科技館的全新面貌在今年底向市民開放。
值得一提的是,依托新型儲能技術(shù),江邊的“風(fēng)光”資源將穩(wěn)定化為東側(cè)老建筑使用的電能——單體建筑依靠新能源和儲能一體,基本實現(xiàn)全天候低碳運轉(zhuǎn)。提供技術(shù)支撐的,是總部在楊浦區(qū)的國家級專精特新“小巨人”企業(yè)——緯景儲能科技有限公司。
探索“新能源+儲能”模式
作為中國最早布局發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的城市之一,2022年,上海發(fā)布《上海打造未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地 發(fā)展壯大未來產(chǎn)業(yè)集群行動方案》,推動未來產(chǎn)業(yè)“落子布局”,涉及未來健康、未來智能、未來能源、未來空間、未來材料五大方向16個細分領(lǐng)域的未來產(chǎn)業(yè)。目前,已有一批未來產(chǎn)業(yè)在上海進行探索。
緯景儲能科技有限公司副總裁谷雨告訴記者,傳統(tǒng)抽水蓄能技術(shù)成熟,容量大,成本低,但受到自然條件約束較大、建設(shè)周期長。而新型儲能在建設(shè)周期、儲能時長、循環(huán)壽命與應(yīng)用場景等方面,可以和傳統(tǒng)儲能技術(shù)形成優(yōu)勢互補,對于構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)起到重要支撐作用。
以液流電池為例,由于其安全性極高,儲能時長大于8小時,以及使用壽命超過20年等優(yōu)勢,更適合未來大量使用新能源的電網(wǎng),也被視為最適合長時儲能的電池技術(shù)之一。利用“新能源+儲能”模式,液流電池可以廣泛用于電源側(cè)儲能、電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰、工業(yè)及社區(qū)用電儲能等多種場景,為新能源穩(wěn)定并網(wǎng)、消納起到積極支撐作用。
“隨著新能源發(fā)電占比逐年提高,風(fēng)電和太陽能等新能源的波動性、間歇性和隨機性特征,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn)。通過增加儲能這一環(huán)節(jié),能大幅提升新能源并網(wǎng)有效性,為社會提供高質(zhì)量電能。”谷雨認為,新型儲能在整個綠色低碳產(chǎn)業(yè)中,處于承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要支撐。
打造數(shù)字工廠低碳工廠
目前,緯景儲能正逐步打造低碳工廠,利用光伏發(fā)電和鋅鐵液流儲能電池來支持廠房用電?!敖ㄔO(shè)低碳工廠,是支持國家雙碳目標實現(xiàn)的重要舉措。希望借此推動制造業(yè)的低碳化、數(shù)字化和智能化,幫助我們實現(xiàn)整體減碳。”“我們的工廠和生產(chǎn)線將是標準化、可復(fù)制的”,除了低碳工廠,緯景儲能也在積極打造數(shù)字工廠。
鋅鐵液流儲能技術(shù)在國內(nèi)剛邁入市場化階段,國內(nèi)外都沒有電堆智能產(chǎn)線的先例,也沒有成熟可借鑒的制造工藝。緯景儲能用了近4年時間,完成了液流電池電堆從技術(shù)參數(shù)到產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化。在此基礎(chǔ)上,緯景儲能的工程師團隊從零開始,翻閱各種資料,攻克了50多項工藝難點和設(shè)備難點,最終研發(fā)出鋅鐵液流電池電堆智能產(chǎn)線,其中多項發(fā)明正在申請專利。
電堆智能產(chǎn)線投入使用后,生產(chǎn)效率提升了數(shù)十倍?!拔覀円殉晒桓?MW(兆瓦)產(chǎn)品,這意味著我們已實現(xiàn)了供應(yīng)鏈原材料國產(chǎn)化、生產(chǎn)流程完備化、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝精細化和產(chǎn)品智能制造創(chuàng)新化?!惫扔暾f。
“永續(xù)發(fā)展通向的未來一定是綠色低碳的?!痹诰暰皟δ?,“雙碳”不僅寫在產(chǎn)品上,也體現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品應(yīng)用的方方面面。
推動技術(shù)創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展
“近年來,液流電池作為更適合長時儲能的技術(shù)路徑,在我國發(fā)展呈現(xiàn)強勁的發(fā)展勢頭。”谷雨表示,要實現(xiàn)儲能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,儲能企業(yè)的發(fā)展必須與整個儲能產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。
緯景儲能一直致力于鋅基液流電池的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。初期,企業(yè)面臨著上下游企業(yè)供應(yīng)商不成熟的挑戰(zhàn)。為此,緯景儲能的研發(fā)團隊與供應(yīng)商緊密合作,進行鋅鐵液流電池材料與工藝的創(chuàng)新研發(fā)。目前,這些新產(chǎn)品和工藝已經(jīng)成功應(yīng)用于緯景儲能“超G工廠”的液流電池智能產(chǎn)線上,將儲能電池產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提升了數(shù)十倍,實現(xiàn)了真正的智能化、自動化制造。緯景儲能的智能制造能力也通過與上下游的不斷融合和發(fā)展而不斷增強,推動著新型儲能行業(yè)和制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
另一個挑戰(zhàn)是專業(yè)儲能人才匱乏。儲能不僅僅是一門單一的學(xué)科,儲能專業(yè)人才需要跨越電化學(xué)、電力電子、材料科學(xué)、機械工程等多個學(xué)科的知識領(lǐng)域。為解決儲能領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品應(yīng)用和智能制造等人才短缺問題,緯景儲能積極聯(lián)合國家重點高校、專家等開展產(chǎn)學(xué)研合作?!巴ㄟ^設(shè)立先進儲能技術(shù)研究中心,與高校聯(lián)合培養(yǎng)儲能專業(yè)人才,為企業(yè)和國家培養(yǎng)儲能領(lǐng)域?qū)I(yè)人才做出貢獻?!?/p>
躍入發(fā)展新階段,未來已來
今年1月,緯景儲能成功投入使用了首臺自主研發(fā)的液流電池智能產(chǎn)線。該產(chǎn)線的工藝由智能制造工程師、工藝工程師、設(shè)備工程師團隊自主開發(fā),擁有多項新工藝專利。
目前,鋅基液流電池已經(jīng)具備成熟技術(shù)優(yōu)勢和量產(chǎn)條件,緯景儲能也在積極推進多個智能制造工廠的部署和建設(shè)。其中,緯景儲能位于廣東珠海斗門區(qū)的6GWh“超G工廠”建設(shè)進展最快,最快將于8月逐步投產(chǎn)。而位于山東臨沂蘭山區(qū)的12GWh“超G工廠”計劃于今年10月投產(chǎn)。此外,緯景儲能在江西贛州寧都縣的“超G工廠”也在穩(wěn)步建設(shè)中。
“國家近年來對新能源發(fā)電企業(yè)強制配儲出臺多項規(guī)定,這為儲能企業(yè)發(fā)展帶來利好。當前,儲能企業(yè)已進入一個迅猛發(fā)展的階段。到2025年,將形成一個萬億級儲能市場。”谷雨表示。
隨著我國加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng),對液流電池的需求越來越大。緯景儲能也通過打造鋅鐵液流電池智能產(chǎn)線,加緊產(chǎn)能布局,進一步提升產(chǎn)能,把新型儲能設(shè)備輸送到更多綠色低碳、零碳的應(yīng)用場景。
在谷雨看來,隨著緯景儲能在全國范圍內(nèi)不斷加快智能制造工廠的布局,鋅基液流電池產(chǎn)業(yè)化與規(guī)?;l(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨?,為大幅降低鋅基液流電池產(chǎn)品度電成本奠定了堅實的基礎(chǔ)。我們的目標是大幅度降低儲能全生命周期的度電成本,讓能源變得更加普惠和平價。
“我們期待著,與聚焦解決低碳轉(zhuǎn)型問題的所有伙伴們攜手共進,探索新的合作和創(chuàng)新機遇。”谷雨堅信,在低碳轉(zhuǎn)型的道路上,儲能企業(yè)會發(fā)揮越來越重要的作用,也會有越來越多的企業(yè)加入到儲能賽道上來。