走进张北县的国家风能和太阳能储输变电示范电站，绿色的草原上，一排排白色的风力发电机和闪闪发光的蓝色光伏板。

这是我国最大的风电储能输电示范项目。 采用全球首创的风光储输联合发电建设思路和技术路线。 是集风电、光伏、储能装置、智能输电为一体的综合性新能源示范工程。 .

该电站可将“难预测、难控制、难调度”的风能、太阳能资源“储存”，转化为优质可靠的绿色电能输入电网，并可运行在“平滑波动”和“削峰填谷”模式之间灵活切换。 在电网失去外部供电的情况下，储能电站可以通过内部自启动能力维持电网的正常运行。

发展储能技术是推动新能源发电、提高电网安全稳定的关键核心技术之一。 在各类电化学储能技术中，钛酸锂电池具有循环寿命长、安全性能好等特点，非常适合电网储能的应用场景。 然而，钛酸锂电池的高成本不利于大规模储能应用。

对此，中国电力科学研究院联合多家单位，共同组建了“低成本储能钛酸锂电池开发与系统集成技术开发与应用”项目组。 项目组经过多年研究，在原有钛酸锂电池的基础上，提出了钛酸锂电池材料体系和生产工艺重构原理及技术方案，以满足储能应用的需求，开发出亚微米级钛酸锂材料. 该项目开发的储能钛酸锂电池在保持长寿命的固有特性的同时，成本大大降低。 在2017年北京市科学技术奖中，该项目获得二等奖。

新能源的下一个风口

储能被认为是新能源的下一个风口。 储能产业作为未来推动新能源产业发展的前瞻性技术，将在新能源并网、新能源汽车、智能电网、微电网、分布式能源系统、家庭能源等领域发挥巨大作用。存储系统。

“发展储能的原因是光伏和风力发电时断时续，不稳定。 因此，需要储能系统的配合，才能提供稳定可靠的电力。” 中国电力科学研究院储能电池本体研究室主任杨凯告诉记者。

大规模储能技术的应用可以促进可再生能源的发展，提高电网的安全稳定性，提高供电质量，有效缓解电力供需矛盾。

大型储能系统贯穿于电力系统发电、输电、配电和使用的各个环节。 它的应用不仅可以提高传统电力系统的性能，而且可以给电网的规划、设计、布局、运行管理和使用带来革命。 从这个意义上说，储能技术是具有国家战略意义的技术制高点，储能技术的发展实际上是在“储存未来”。

锂离子电池中的一朵“奇葩”

据了解，储能技术主要分为机械储能、电化学储能、电磁储能和相变储能。 近年来，以锂离子电池为代表的电化学储能技术具有能量规模大、选址灵活、响应速度快等特点，符合电力系统的技术要求和智能电网的发展趋势，得到了广泛应用。被各国研究机构视为研究重点。 成为发展最快的电力系统储能技术。 锂离子电池是一种“摇椅电池”。 正极和负极由两种可以多次脱嵌锂的化合物或单一物质组成。 充电时，正极材料脱锂，锂离子进入电解液，穿透隔膜嵌入负极。 正极发生氧化反应。 放电时情况正好相反。

随着电池电极材料的研究，锂离子电池技术一直处于快速发展的状态。 现在已经从钴酸锂电池扩展到三元体系，锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等电池体系并存。 以钛酸锂为负极的新型锂离子电池突破了石墨作为负极的固有局限性，性能明显优于传统锂离子电池，成为最具发展潜力的储能电池之一。 为此，杨开向记者介绍了钛酸锂电池能够脱颖而出的四大优势：

良好的安全性和稳定性。 由于钛酸锂负极材料具有较高的嵌锂电位，在充电过程中避免了金属锂的生成和沉淀。 并且由于其平衡电位高于大多数电解质溶剂的还原电位，因此不与电解质发生反应，不形成固体——液体界面上的钝化膜避免了许多副反应的发生，从而大大提高了安全性. “储能电站和电动汽车一样，安全性和稳定性是最重要的指标。” 杨开说道。

出色的快充性能。 过长的充电时间一直是电动汽车发展中难以克服的障碍。 一般采用慢充纯电动公交车，充电时间至少为4小时，不少纯电动客车的充电时间长达8小时。 钛酸锂电池十分钟左右即可充满电，是传统电池的质的飞跃。

循环寿命长。 与传统锂离子电池常用的石墨材料相比，钛酸锂材料在锂的充放电过程中骨架结构几乎不收缩或膨胀。 / 嵌入锂离子时电池体积应变导致电极结构损坏的问题，因此具有非常优异的循环性能。 根据实验数据，普通磷酸铁锂电池的平均循环寿命为4000-6000次，而钛酸锂电池的循环寿命可达25000次以上。

在宽温范围内具有良好的性能。 一般电动汽车在-10℃充放电都会出现问题。 钛酸锂电池具有良好的宽温耐受性和较强的耐用性。 可在-40°C至70°C正常充放电，无论在严寒的北方国家，还是在炎热的南方，车辆都不会因电池“震动”而影响工作，免除用户后顾之忧.

正是基于这些优势，钛酸锂电池成为了锂离子电池技术发展中令人眼花缭乱的“奇迹”。