通過能源轉型同時實現(xiàn)發(fā)展與脫碳

為保護全球環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)生活與事業(yè)，120 多個國家或地區(qū)政府設立了到2050 年實現(xiàn)碳中和的目標并積極開展各類活動實現(xiàn)脫碳社會。能源轉型 (EX) 目前已成為全球合作主題，旨在提高能源利用效率，改變產(chǎn)業(yè)結構。

為實現(xiàn)脫碳社會，必須減少化石燃料的能源消耗與 CO? 的排放。然而，如果僅依靠削減能源消耗，將會阻礙工業(yè)與社會的發(fā)展。現(xiàn)代能源轉型需要同時實現(xiàn)脫碳與發(fā)展。

利用可再生能源發(fā)電的兩大障礙

電能是保障現(xiàn)代社會正常運轉必不可少的要素。從智能手機和電腦等通信設備，到空調、冰箱等家用電器，再到車間和大型工廠中的工業(yè)機器人，無一例外。能源轉型的關鍵在于利用可再生能源發(fā)電，但這一方法存在兩個問題。對于化石燃料發(fā)電，這兩個問題都不在話下，若要充分利用可再生能源發(fā)電，問題便亟待解決。

第一個問題是，可再生能源發(fā)電量不穩(wěn)定。在日本和歐洲等空間有限、平原稀少的地區(qū)，不具備建立大規(guī)模太陽能發(fā)電站的條件。為了增加發(fā)電量，需要分散建立許多小規(guī)模發(fā)電站。此外，地理位置和氣候條件也會嚴重影響太陽能與風能的發(fā)電量。

第二個問題是，可再生能源發(fā)電不符合傳統(tǒng)供電原理，無法實現(xiàn)不間斷實時供電。一旦電網(wǎng)發(fā)生重大失配事故，發(fā)電機、輸配電設施和電氣設備可能會承受異常負荷。這可能會導致電壓下降；如果情況嚴重，甚至可能會導致斷電。

為了維持供電穩(wěn)定，耗電量與發(fā)電量必須保持平衡。電力公司需要不斷預估用電需求以調整發(fā)電量。

實際上，電網(wǎng)中的用電量會隨著季節(jié)、時段和地區(qū)而產(chǎn)生較大波動。例如，仲夏時節(jié)，空調用電需求會在白天明顯增加，到了夜晚大部分人入睡后又會有所下降。電力公司對用電需求的波動進行預測，利用熱力發(fā)電和其他相對容易調整的發(fā)電手段，確保遵守供需匹配的規(guī)律。然而，由于可再生能源發(fā)電量很難調整，因此如何應對用電需求的增減成為問題所在。

ESS 是利用可再生能源的關鍵

要解決與利用可再生能源相關的上述問題，儲能系統(tǒng) (ESS) 是一項不可或缺的關鍵技術。ESS 將大型蓄電池與電力控制系統(tǒng)相結合，基于用電需求存儲和釋放電力，使電網(wǎng)負荷保持正常狀態(tài)，從而確保能夠穩(wěn)定利用可再生能源。

傳統(tǒng)大型太陽能和風能發(fā)電廠一般使用特殊電池和抽水蓄能技術*2來儲存大量電力。近年來，基于鋰離子充電電池的 ESS 設備應用范圍越來越廣。鋰離子充電電池充放電效率更高，能夠更靈活地根據(jù)應用調整容量。隨著家用太陽能電池板的普及，住宅用 ESS 裝置的數(shù)量持續(xù)上升，預計全球住宅用 ESS 裝置將在 2030 年超過一百萬臺（數(shù)據(jù)來源：TDK 調查）。

住宅用電池必須能夠頻繁地充放電，并且持久的安全與保障也至關重要。此外，住宅用電池需在停電時為家用電器和電動汽車供電，在關鍵時刻成為保障人們生活的生命線?；阡囯x子充電電池的 ESS 可以滿足以上要求。

利用智能手機電池技術制造高可靠性 ESS 設備

TDK 一直在研發(fā)可供智能手機和其他電子設備使用的鋰離子電池，并不斷地優(yōu)化技術和改進性能?，F(xiàn)在，這些技術正用于研發(fā) ESS 設備配套鋰離子電池。TDK 通過在研發(fā)和生產(chǎn)緊湊型鋰離子電池時打磨成熟的材料與工藝技術，開發(fā)高度安全的大容量電池，以滿足需要高可靠性和安全性的住宅用電池的需求。

TDK 的 ESS 鋰離子電池模塊將大容量、高性能電池組與專用電池管理系統(tǒng) (BMS) 相結合，持續(xù)監(jiān)控電池狀態(tài)，模塊中還包含一個保護電路，可以在出現(xiàn)異常時停止充/放電，保證模塊壽命和安全性。

TDK 希望在未來實現(xiàn)一個虛擬電廠 (VPP) 的概念系統(tǒng)。在 VPP 系統(tǒng)中，ESS 設備不僅可以連接到住宅用電池，還可以連接工廠、商場和其他場所中的太陽能和風力發(fā)電設備，提高可再生能源利用效率。

“TDK 的優(yōu)勢是擁有豐富的電源和電池專業(yè)知識，并掌握了緩解電池老化的控制器技術。我們將提供延長電池和電源壽命的系統(tǒng)，為基于可再生能源的可持續(xù)社會做出貢獻?！蹦茉唇鉀Q方案BC部長福光 由章表示。

通過一系列產(chǎn)品和先進解決方案，包括電池和電源，TDK 將支持可再生能源發(fā)展，實現(xiàn)發(fā)展與脫碳雙贏的可持續(xù)發(fā)展社會。

術語

碳中和：通過植樹造林等方法，吸收排放的二氧化碳和其他溫室氣體，實現(xiàn)凈零排放。

抽水蓄能發(fā)電：一種水利發(fā)電方法，在電力負荷低谷期，用剩余電力將水抽入上水庫，在電力負荷高峰期放水至下水庫進行發(fā)電。

審核編輯黃宇