圖為大唐鈉離子儲能項目現(xiàn)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(chuàng)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(chǎn)規(guī)模50兆瓦/100兆瓦時，實現(xiàn)鈉離子電池儲能技術在全球的首次大規(guī)模商業(yè)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(chǎn)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(wǎng)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(shù)據(jù)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(yōu)勢?大規(guī)模應用需攻克哪些難題?

具有潛在優(yōu)勢

“目前在電化學儲能技術中，發(fā)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(jīng)理陳立新說。

同時，鈉離子電池在工藝和產(chǎn)業(yè)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(xù)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(yōu)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(qū)的適用性更強。

三是鈉離子電池通常安全性更高且循環(huán)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(yōu)勢，但由于技術成熟度不足、供應鏈成本高、缺乏行業(yè)標準等因素，尚未實現(xiàn)大規(guī)模應用。在以往的小規(guī)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(xiàn)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(qū)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(tǒng)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(lián)合研發(fā)的鈉離子儲能系統(tǒng)解決方案，核心技術裝備攻克工藝系統(tǒng)集成等諸多難題，實現(xiàn)100%國產(chǎn)化。電能管理系統(tǒng)關鍵技術自主可控，系統(tǒng)效率可達80%以上。“項目在規(guī)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(tǒng)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(guī)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(chǎn)業(yè)鏈進一步發(fā)展。