圖為大唐鈉離子儲能項目現場。中國大唐供圖
近日，我國首個百兆瓦時鈉離子儲能項目——大唐湖北潛江100兆瓦/200兆瓦時鈉離子新型儲能電站科技創新示范項目一期工程(以下簡稱“大唐鈉離子儲能項目”)建成投運。項目投產規模50兆瓦/100兆瓦時，實現鈉離子電池儲能技術在全球的首次大規模商業化應用。
大唐湖北能源公司董事長王建偉接受記者采訪時介紹，大唐鈉離子儲能項目投產后，每年可充放電300次以上，單次充電可儲存10萬千瓦時電量;在電網高峰期釋放電能，可滿足約1.2萬戶家庭一天用電需求，年減排二氧化碳1.3萬噸。
國家能源局數據顯示，截至2023年底，已投運鋰離子電池儲能占比97.4%。與廣泛應用的鋰離子電池儲能技術相比，鈉離子電池儲能技術有何優勢?大規模應用需攻克哪些難題?
具有潛在優勢
“目前在電化學儲能技術中，發展最成熟的是鋰離子電池儲能技術。”大唐湖北能源公司副總經理陳立新說。
同時，鈉離子電池在工藝和產業鏈等方面不如鋰離子電池完善。
大唐鈉離子儲能項目為何選擇闖鈉離子電池儲能這條“華山險路”，而非繼續走鋰離子電池儲能的“平坦大道”呢?陳立新解釋，鈉離子電池技術有許多潛在優勢。
一是鈉離子電池原材料儲量豐富、成本低廉。“我國鋰資源儲量有限，而鈉資源儲量非常豐富。”陳立新說，“鈉離子還易于獲得，甚至可以從食鹽水中提取。”
二是鈉離子電池的低溫性能比鋰離子電池更好。在零下20攝氏度以下的低溫條件下，鈉離子電池仍有較高容量保持率和放電保持率，在寒冷地區的適用性更強。
三是鈉離子電池通常安全性更高且循環壽命較長，能有效降低相關項目運營成本。
攻克技術難題
雖然鈉離子電池有諸多潛在優勢，但由于技術成熟度不足、供應鏈成本高、缺乏行業標準等因素，尚未實現大規模應用。在以往的小規模應用中，鈉離子技術存在電池電芯容量小、集成度不高等現象。
如何掃除這些“攔路虎”?記者來到位于湖北省潛江市熊口管理區的大唐鈉離子儲能項目尋找答案。藍天綠水間，只見一個個銀色方盒子格外顯眼。
“這些方盒子是儲能電池倉，它們可是‘大功臣’。”陳立新介紹，大唐鈉離子儲能項目的儲能系統由42套儲能電池倉和21套升壓變流一體機組成，配套建設一座110千伏升壓站。電池倉中的電池選用185安時大容量鈉離子電芯，容量可觀。
陳立新說，項目采用中國大唐集團有限公司與中國科學院物理研究所、中車株洲電力機車研究所有限公司等單位聯合研發的鈉離子儲能系統解決方案，核心技術裝備攻克工藝系統集成等諸多難題，實現100%國產化。電能管理系統關鍵技術自主可控，系統效率可達80%以上。“項目在規模、技術含量等方面均有突破。”陳立新說。
“鈉離子電池儲能技術有望成為建設新型電力系統和新型能源體系的關鍵技術。”王建偉說，下一步，公司將與有關機構合作開展鈉離子儲能大規模商用化技術、安全性等領域的研究，助推鈉離子儲能上下游產業鏈進一步發展。
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