为促进师生间跨学科交流，了解新型储能技术在新型电力系统中的应用，清华大学深圳国际研究生院海洋行业俱乐部和学生碳中和研究会于2023年11月30日联合举办“储能技术在新型电力系统中的应用”主题微沙龙活动，活动现场气氛热烈。
主办方：清华大学深圳国际研究生院海洋行业俱乐部& 清华大学深圳国际研究生院学生碳中和研究会
活动时间及地点：2023年11月30日19:00，信息楼510会议室
嘉宾：清华大学深圳国际研究生院学工办副主任、海洋工程研究院助理教授 沈欣炜
活动介绍
本次活动由哈工大管理科学与工程专业23级博士生赵瑞博主持，内容主要分为新型电力系统的背景介绍、储能在新型电力系统中的应用现状、典型储能技术的原理及其市场应用三个方面。
图1 主持人介绍活动
沈欣炜为微沙龙活动致辞，他谈到电力系统中应用储能的历史其实由来已久，并且关注到比亚迪在2014年在美国参与电网侧电池储能的建设、进入美国国家实验室的供应商名录；特斯拉2017年在澳大利亚建设巨型电池储能替代燃气电厂进行电力系统调峰调频的示范工程，经过多年的运行，证明这项举措具有很好的经济效益；近年来国家支持行业发展的大趋势——国家重点研发计划设立“储能与智能电网”专项，并且在一些高校开设了储能专业，涉及到电气、材料、环境、信息等专业的交叉，进一步说明了储能技术在新型电力系统中研发与应用的复杂性与重要性。
沈欣炜鼓励同学们享受交叉学科交流和分享的机会，希望同学们多搜索相关领域的论文，进一步了解储能和新型电力系统的知识。
图2 沈欣炜致辞
微沙龙分享
由学生碳中和研究会能源转型小组的几位同学为大家带来微沙龙分享。
新型电力系统在能源转型中的背景意义和现状
赵瑞博小组首先向大家展示了新型电力系统在能源转型中的政策背景与现实需求，并进一步说明构建以新能源为主体的新型电力系统有很重要的意义。为大家解释了什么是新型电力系统，进一步从电源结构、负荷特性、电网形态、技术基础以及运行特性比较了新型电力系统与传统电力系统的区别。并向大家展示了新型电力系统在供电保障、技术创新和体制改革的现状，并分析了当前存在的问题。
图3 赵瑞博分享
储能在新型电力系统中的应用
韩佩轩小组从新型电力系统存在的问题以及储能的市场应用情况两个角度出发，介绍了储能的定义、分类与意义以及新型储能的商业模式、发展趋势与路径，让同学们对储能在新型电力系统中的应用有了深入了解。
图4 韩佩轩分享
储能技术现状与未来
何旻小组他们分别从抽水蓄能储能、氢储能、锂离子电池的应用和盈利分析、超级电容储能、压缩空气储能进行了分析。这些储能装置具有不同的性质。
对于抽水蓄能，其具有装机容量大的特点但是其抽水发电循环效率有待进一步提高，目前国家已经制定抽水蓄能中长期的发展规划，未来抽水蓄能的装机容量有望进一步提高。
图5 抽水蓄能中长期发展规划
对于氢储能，有多种储氢方式，例如高压气态储能技术较为成熟但是安全性低，而固体材料储能的储氢密度大且安全性好，但是其技术不成熟，目前还处于实验研究阶段。
图6 氢储能方式与优缺点
对于锂离子储能，李治坤汇报了锂离子储能由其能量密度高、充放电速度快但是成本较高且有安全性和老化问题。李民龙以希尼公司为例对锂离子电池储能进行案例分析。这家公司曾是光伏领域领军企业，但受政策影响面临发展困境，于是决定进军锂电池储能业务以提供公司新增长引擎。目前，希尼公司可以提供光伏、储能一体的发电、储电与放电的全套方案，公司盈利增长迅速。
图7 锂离子储能技术优点
超级电容储能的工作温度范围宽，寿命长，具有很高的功率密度。目前在超级电容领域的前沿热点是改进电极材料的技术。
图8 超级电容器特性
对于压缩空气储能，其单机容量大，储能时间长，调节时间在分钟级别。目前在热力学模型建立、核心部件设计以及非稳态工况分析上还存在难点。目前在山东泰安，已有10兆瓦的压缩空气储能商业电站投入使用。
图9 压缩空气储能介绍
图10 何旻、龚子阳、李治坤、李民龙、赵瑞博、赵启宇分享
自由讨论
Q: 氢储能的成本相比其它传统的储能方式是否具有优势？
A: 目前关注在技术方面，在成本方面还没有进一步分析。
Q: 抽水储能、压缩空气储能的建造周期如何？
A: 因为压缩空气储能的工艺比较复杂，这两者的建设周期都比较长。
Q: 目前储能方式有很多种，而且各有优缺点，国家更关注什么方面？
A: 国家的实际情况，要根据现有产业链进行综合考虑，相比之下，电力行业最优先考虑经济性。
Q: 氢能能不能用于极端低温的环境？
A: 氢能技术还不是特别成熟，需要先成熟以后再进一步考虑极端环境。
活动总结
在本次“储能技术在新型电力系统中的应用”微沙龙活动中，学生碳中和研究会能源转型小组的几位同学为大家带来了从“新型电力系统在能源转型中的背景意义和现状”，“储能在新型电力系统中的应用”到“储能技术现状与未来”这三方面循序渐进的知识分享。同学们在微沙龙活动中砥砺思想，自由讨论，形成了活泼丰富的学术交流氛围。本次活动加深了同学们对于储能技术在新型电力系统中的应用以及各种储能技术以及市场应用现状的了解，活动取得圆满成功。
图11 微沙龙活动合影
图文：清华SIGS海洋行业俱乐部 学生碳中和研究会
编辑：彭锦涛
审核：郭宇韬 沈欣炜
