环化学院举办“导师大讲堂”第二十九讲：智能电网用储能电池的现状和挑战

2023年12月11日bat365中文官方网站在三教502开展了“智能电网用储能电池的现状与挑战”讲座。本次讲座邀请了复旦大学夏永姚教授，环化学院各年级师生参加了此次活动。

夏永姚教授从分布式发电的概念及影响讲起，聊到了分布式发电发展的瓶颈，在简单对比过几种现有的储能技术后，重点介绍了电化学储能技术。分布式发电（Distributed Generation或Dispersed Generation,简称DG）或嵌入式发电（Embedded Generation）.一般的，靠近用户侧，而非集中发电厂，向用户提供电力的任何小规模的发电技术，可与中，低压配电系统互联，也可不互联。利用小规模的环保的发电技术，如太阳能光伏发电，燃料电池，微型燃气轮机和小型风力发电等，并把这些装置安装在靠近用户侧，直接向单一的特定的用户供电。分布式发电可大大提高用户供电的可靠性；减少配电网投资，减少送电的损耗；新建集中式发电厂和远距离输电线的需求将减少或推迟，新增负荷相当大的部分将由分布式发电来满足，集中电力系统负荷减少；DG的削峰填谷，平衡负荷作用，使现有发电输电设备的备用减少，利用率提高。分布式发电发展遇到瓶颈。由于自然资源的特性，风能，太阳能及海洋能等发电时其功率输出具有明显的间歇性和波动性，其变化甚至是随机的，容易对电网产生冲击，严重时会引发电网事故。为充分利用可再生能源，保障其供电的连续性，可靠性和稳定性，就要对这种难以准确预测的能量变化进行及时的控制和抑制。储能装置，可用来解决这一问题。现有的储能技术包括有物理储能：抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、海水储能、超导储能；化学储能：储氢、储碳；电化学储能：电池储能、超级电容储能；储热蓄冷。电化学储能技术当前的体系分为三种。一是商业化应用的体系，包括锂离子电池，铅酸（碳）电池，电化学电容器和全钒液流电池。研究的重点是综合性能的提升及其成本的降低。其二是示范应用体系，主要集中在储能电池，研究重点是系统的集成，综合性能的验证及其成本评估。第三是基础研究体系，包括锂硫电池，钠离子电池，全固态电池，多价金属离子的电池，包括镁，钙和铝离子电池，研究的重点是材料的探究及其机理的研究。

最后，现场师生和夏教授关于智能电网用储能电池的现状和挑战进行了积极提问和解答，收获颇丰，感悟良多。夏教授在讲座中展现了广博的知识储备，对所讲内容了如指掌，准确而详细。无论是理论知识，还是实践经验，都能够深入浅出地传授给听众，使得听众能够更好地理解和应用所学知识，意识到在面对储能电池在智能电网中的挑战，应加强科研力量，加大对储能电池的研发投入，提高技术水平和能源利用效率。大家也清晰认识到在推动智能电网发展的同时，也要关注环境保护和资源可持续利用，确保储能电池的可持续发展。

夏永姚，工学博士，博士生导师，复旦大学特聘教授。2009年获国家自然科学基金委杰出青年基金，上海市优秀学科带头人。2015-2022年中国电化学会主任。2015年获中国电化学会“电化学贡献奖”。2016年教育部自然科学一等奖（排名第一）。2017年上海市化学化工学会庄长恭化学化工科技进步奖。国际电化学会（ISE)Fellow ,Editor of J.Power Sources,《物理化学学报》副主编。从1990起一直从事新型储能材料和技术的研究，包括锂（钠）离子电池，电化学电容器和新型电池体系等。共发表SCI论文439篇，他引40000余次，H-index 100，2017-2021年Clarivate Analytics高引作者；授权专利40项,多种研究开发的材料和体系实现产业化或产业化示范应用。2003年回国至今主持包括国家重点研发计划（首席科学家）、国防科技173计划（技术首席），科技部“973计划”，“863计划”项目、国家自然科学基金杰出青年、重点、面上项目、上海市科委和企业合作项目等40余项。供稿人：赵彦衡