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【学术论坛】陈立泉院士:储能技术助力创新发展

发布日期: 2020-11-28    作者: 学生记者 林秀眉 单欣荣    阅读:

陈立泉院士介绍交通电气化的概念 周师炜 摄

11月10日 上午,中国工程院院士、中科院物理所研究员、能源领域专家陈立泉院士莅临福州大学,并于嘉锡讲坛作主题为“电动中国与能源互联网”的讲座报告。在此场讲座中,他从“交通电气化、设备智能化和能源低碳化”、“能源互联网”、“储能装置的发展”等方面阐述了发展新能源的必要性和紧迫性,以及讲述了有关的电池发展情况。校长付贤智出席并主持了本次讲座,出席本次讲座的嘉宾还有中科院物理所孟庆波研究员,我校两百多名师生聆听了本次讲座。


现实要求:实现“三化”促进问题解决

陈立泉院士首先提出了“三化”的概念,即交通电气化、设备智能化与能源低碳化,并将其与“电动中国”和“能源互联网”联系起来。他认为,“中国与世界都应该往 ‘三化’ 的方向去发展。要实现‘三化’,能源互联网是必不可少的;若要实现能源互联网,电池技术是必不可少的。”
  陈立泉院士以“交通电气化”为始,着重介绍了电动船舶与电动飞机的发展和应用。他列举了一组航运污染影响大气质量的数据,说明船舶电动化的迫切要求。“如果能将5G技术与电动船舶结合起来,实现电动船舶的自动化是没问题的。”
  与电动船舶相比,电动飞机的发展对于电池要求则更高。目前的锂电池技术距离电动飞机的标准还有差距。“若电池能量密度能达到每公斤400瓦,电池就能打败燃油,就能实现电动飞机。”
  在“设备智能化”方面,陈立泉院士抛出一个关键性问题:“现在大部分行业都很强调智能化发展,但是我们首先要搞清楚智能化的对象是谁。”陈院士列举山西5G智慧煤矿和电动智慧无人矿山技术的例子,结合自己过去在矿场劳动的经验表示,若能在煤矿、钼矿等地下矿山实现无人化,这将是一个很大的进步。
  陈立泉院士又以几张简明的图片展现了我国富煤、少气、缺油的能源资源情况和以火电为主的电能结构,得出结论:发展电动车,取代进口油,否则能源问题就会制约国家未来的发展。


实践之路:能源互联网促进储能创新

能源互联网具有五个特征:可再生性、互联性、分布式、开放性和智能化。这五大特征均围绕着“储能”这一环节展开,陈立泉院士表示,“储能是能源互联网的基础。”
  陈院士谈到,生活中各方面都与储能有关。电动汽车就是一个储能装置,且储能作用巨大。“希望充电加油站、电池换电站和充电能够采取 ‘换电’ 的模式。”他指出,换电模式在低谷电时将电买进,峰电时将电卖出,这样不仅能增加加油站的盈利,也能通过这种模式对能源进行充分利用,这也是能源互联网的一部分。同时,这一模式可以使电动汽车的储电容量大幅度缩小,从而减少电动汽车的制造成本,加速电动汽车发展。


展望未来:多维发展促进效能提高

陈院士指出,随着5G基站建设进程加快,中国对储能电池的需求将大幅提升。对于大数据基站,他强调,统一调控,协调互补,提高综合能效,是现阶段应该关注的问题;实现分布式的能源和比特联网,这是将来的大数据中心应该要考虑的储能问题。
  储能电站或者电池发生安全事故的后果十分严重,应该怎样提高储能装置的安全性?对此,陈院士提出了发展固态锂电池的建议。在保留原有电池正负极的基础上,固态锂电池采用固体电解质,不仅解决了锂电池易燃烧爆炸的问题,同时也提高了原有电池的能量密度。
  由于锂矿资源有限,陈院士指出:“现在要考虑发展钠离子电池。从科学的角度来讲,钠离子电池的提出要早于锂离子电池。我们物理所从2011年开始,已经研究了大概十年的时间,现在正从基础研究努力过渡到产业化。”
  氢燃料电池也是业界研关注的重点。未来的重点是要加深对氢能相关技术的研究、开发以及相关基础设施的建设。“形势逼人,挑战逼人,使命逼人。”在讲座的尾声,陈立泉院士对福大学子提出殷切希望:“不管是国家安全问题还是能源问题,都是非常重要的。无论在座的学子们学习什么专业,最重要的是思考如何利用我们的知识为国家作出贡献。”



作者:学生记者 林秀眉 单欣荣

原文载于《福州大学报》第794期第3版(2020年11月27日编印)