电力科技信息

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智能电网国际团体发表系统用蓄电池研究报告

日前，智能电网相关国际团体GSGF发表了关于电网蓄电的报告，报告总结了系统用蓄电池工作组约1年半以来的研究内容。从电网的蓄电池运用中，给出了具有实用性且普及的可能性高的评价。

报告预测，蓄电池今后将用于稳定频率，其后应用范围还将扩展到协调各地区负载和错峰上。随着这些应用的普及，蓄电池的产量将会增加，制造成本会下降。成本降低后，应用范围还将进一步扩大到微电网及与可再生能源电源系统的整合等。

与可再生能源电源系统的整合，设想将成为使用蓄电池的最大储能市场。报告将这种展望的实现作为条件，提出了要依靠完善制度的建议，如介绍了爱尔兰正在制定的蓄电池功能评价制度。由这项制度，电网可以整合的可再生能源发电的潜力将会增长，从而电网的效率会提高。

来源：电缆网

美国麻省理工大学在液态金属领域实现双重突破

液态金属是我国在全球范围内技术领先的原创科技之一。近期，该领域曝出了不少技术突破。美国麻省理工大学官网宣布，该校研究团队近日发明了一种液态金属锂电池，利用混合液态金属制作电极，能大幅提升电池使用寿命。

麻省理工大学材料化学系教授唐纳德·萨多韦教授，研究液态金属电池项目已有10年，致力于通过材料革命来制造低成本、大储存量的电池。通常而言，电池的电极是固体的，而在使用了多种液态金属后，由于密度不同以及非混合性，因此电池可以在更加复杂的环境下保持独立运行，增加使用寿命。萨多韦教授的团队在获得了美国高等能源研究计划局1 100万美元的研究经费后，技术研发主要以可再生能源储能为主。

在原来使用液态锑做电极材料时，电池系统需要保持700℃的高温才能够运行，2014年9月，该团队实现了使用锂、铅和锑的混合金属制作电极，使得电池的工作温度降低至400～500℃，提升了电池的耐用性。而在今年1月，通过使用锂与铋以及混合氢氧化物的液态金属，团队将电池的工作温度降低到了270℃。唐纳德·萨多韦教授表示，这项技术同样适用于民用锂电池。

机构预计，液态金属可在高性能服务器、笔记本电脑以及通讯基站的芯片热管理中获得广泛应用。

来源：中国新能源网

终端用能方式变革为电力发展注入新活力

能源结构调整，大气污染治理，终端用能方式变革，将为电力发展转型注入新的活力。未来电力工业必须以科学规划为引领，做好当前与长远、能源与环境的统筹协调。

今后一段时期，我国能源电力行业将着力推进创新发展和绿色发展，一是加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系；二是不断提高非化石能源比重，推动煤炭等化石能源清洁高效利用；三是加快发展风能、太阳能、生物质能、水能、地热能，安全高效发展核电；四是加强储能和智能电网建设，发展分布式能源，推行节能低碳电力调度；五是改革能源体制，形成有竞争的市场机制。

目前，我国能源电力需求增长放缓明显。我国经济发展历经30多年的高速增长，随着资源环境约束增强、人口红利逐步消失，以及产业升级等因素的影响，将逐步进入到高效率、低成本、可持续的中高速发展阶段。

随着经济增速回落，能源消费增速也将从以往的高速增长态势回落至低速增长阶段。预计2020年我国能源消费总量将达到47亿～48亿t标准煤，“十三五”期间我国能源需求平均年增长2%左右；2030年能源消费总量将达到53亿～55亿t标准煤，2020—2030年期间年均增速在1.5%左右。能源消费结构将呈现煤炭比重大幅下降、非化石能源和天然气比重大幅上升的特点。

由于治理环境污染、节能减排、电气化水平持续提升，电力消费增速回落将明显低于能源消费增速回落。因此，未来电力需求增长仍有较大空间。统计表明，中国近30年来电气化水平提升与能源消费强度下降呈负相关关系，电能占终端能源消费比重每提高1个百分点，单位GDP能耗下降3%～4%。实证研究表明，提升电气化水平有利于全社会用能控制和节约，应是未来长期坚持的方向。

综合各种因素，预计“十三五”期间全国用电量年均增长5%～6%，2020—2030年期间，电力需求年均增速进一步回落至2.5%～3.5%，2030年以后，电力需求将趋于饱和，年用电量增长进入1%～2%的区间。

到2040年以后，随着我国工业化、城镇化进程基本完成，以及人口达到峰值，我国电力需求增速将大幅下降，逐步进入饱和阶段。届时，全社会用电量将达到11万亿～14万亿kWh，人均用电量将达到8 000～10 000 kWh，电能占终端能源的比重将提高到45%左右。电力需求进入饱和阶段，将呈现“先东后西”的区域梯度和“先工业后服务业”的行业梯度特点。

我国的能源电力结构调整前所未有。以往，电力规划面临的形势基本上是“供不应求”。当前，部分地区电力供过于求，如何合理规划好各种发电能源，以更清洁、高效、绿色的方式满足安全供应，是当前需要深入研究的问题。未来，煤炭等常规化石能源将由供给不足转向供给过剩，新能源快速发展，但也面临局部消纳难等问题。

2014年，中国风电、太阳能发电装机已分别达到9 700万kW、2 500万kW，分别居世界第一、第二位。但与此同时，新能源资源富集地区负荷水平不高，总体市场空间有限，消纳面临很大困难。从全国范围来看，新能源电量占用电比重仍不到5%，区域性过剩和发展不平衡矛盾困扰着新能源的持续健康发展。

“十三五”期间，中国水、核、风、太阳能等非化石能源发电仍将快速发展，常规水电新增装机规模或将达到0.6亿kW以上，核电约0.3亿kW，风电约1.4亿kW，太阳能发电1.1亿kW。发电量中，非化石能源发电的比重将上升至28%左右，煤电降至63%左右。到2020年，非化石能源利用总量超过7亿t标准煤，占一次能源消费比重超过15%，其中，转化为电力的非化石能源占84%。由此可见，电力在非化石能源的开发利用中始终居于中心地位。

预计到2030年，非化石能源占一次能源消费比重有望达到25%左右。届时，全国电源总装机将达到30.3亿kW，其中，非化石能源装机占比将从目前的32%提高到54%。

未来，我国风电更多地布局在“三北”地区，太阳能以集中与分散相结合。考虑到负荷需求，调峰能力配置以及中东部地区环境治理等因素，风电、太阳能发电及西南大水电必须跨区输送，需要建设全国统一的大市场。

基于以上分析，未来我国将呈现大规模的可再生能源发电“西电东送”、“北电南送”的电力流格局。预计2020年我国可再生能源跨区电力输送规模有望达到约2亿kW，2030年可再生能源电力流总规模有可能超过6亿kW。

新能源大发展需要跨区输送和消纳。未来电力的跨区供应和输送将逐步过渡到以清洁能源为主导，特高压直流主送新能源，提高清洁电力外送比重技术上可行，经济上合理。通过优化电源配比和运行方式安排，新能源电量可达总输送电量的85%以上，输电通道利用水平可达5 500 h以上，输电落地电价比受端建设的新电源上网电价低约0.02元/kWh以上，具有一定的竞争力。从中长期来看，特高压直流或柔性大容量直流100%输送新能源也具备可行性，输电通道利用小时数在5 000～5 500 h，输电到受端电价仍具有竞争力。

智能电网技术创新取得新进展，应用领域不断扩大。新能源、分布式能源的灵活接入与高效消纳，电动汽车、新型储能的推广应用，互动用电、智能用电的蓬勃发展，是推动智能电网技术普及和商业模式创新的重要引擎。

除此之外，新能源大规模融入电力系统，还需要引入市场手段和政策的优化调整。

总的来说，“十三五”及今后一段时期，中国电力工业面临难得的历史机遇，能源结构调整，大气污染治理，终端用能方式变革，将为电力发展转型注入新的活力。如何提质增效、创新驱动、绿色发展，是永恒的主题。因此，未来电力工业必须以科学规划为引领，做好当前与长远、能源与环境的统筹协调，着力打造电力系统的升级版，更好地服务经济社会的持续健康发展。

来源：亮报

中美化学家联合发现PM2.5雾霾颗粒最初形成机制

中国科学技术大学化学与材料科学学院及能源材料协同中心曾晓成教授和美国化学学会前主席Joseph Francisco院士研究组合作，发现了硫酸氢铵在大气中一种全新的形成机制。该成果近日发表在《美国化学会志》上，并被美国化学学会《化学与工程新闻》选为科学焦点报道。

铵盐——氨与酸反应生成的由铵离子和酸根离子构成的离子化合物，如硫酸铵（硫酸氢铵的后续物），是PM2.5雾霾颗粒的重要组成成分，并有观点认为其对PM2.5雾霾颗粒的最初形成起着至关重要的作用。

曾晓成和Francisco小组利用第一性原理分子动力学模拟研究首次发现，氨气可直接参与到三氧化硫与水的反应中。在模拟中直接观测到氨气分子和三氧化硫分子在水团簇中自发反应形成硫酸氢铵的过程：氨气和三氧化硫与水团簇形成一种特殊的环状结构，该环状结构极大地促进了水分子中氢原子向氨气分子的转移，从而形成铵根离子，而同时氢氧根则很快与三氧化硫分子结合形成硫酸氢根。

通过进一步研究，确认了反应路径，发现三分子水团簇中第三个水分子的存在有助于环状结构的形成，而该环状结构能将反应能垒（化学反应过程中必须超过的能量，有如跨栏中的栏高）降至几近为零，从而大大增加了硫酸氢铵在大气水团簇中的形成速度，在纳米水滴表面也观测到同样的反应机理。

这种能垒近乎为零的新型反应机理的发现，表明氨气可以直接参与并加速大气中硫酸氢铵及硫酸铵的形成，从而对大气中雾霾颗粒的形成起到至关重要的作用。

来源：北极星节能环保网