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储能元年开启 你需要知道的液流电池技术
发布日期:2017-5-16   点击次数:1328

储能元年开启 你需要知道的液流电池技术

在储能技术不断进步的今天,各种技术应用模式也不断涌现。在大规模储能应用领域,全钒液流电池相对于寿命较低的锂离子电池略胜一筹,但由于受到能量密度低、成本过高等局限的影响,在风电等大型储能领域尚处试验阶段。

近期,国家能源局在大连开展液流电池储能调峰电站示范项目,在技术应用和商业化模式上都具有积极的示范和引领作用。全钒液流电池的应用价值日益受到重视,全钒液流电池受到科研界广泛关注,国内外相关机构研发取得重大突破不断。不论是技术研发还是示范项目的建设,种种迹象都表明了液流电池将会在未来主流电池技术中占有一席之地。今天,我们就来一起聊一聊液流电池。

液流电池

液流电池,是一种活性物质存在于液态电解质中的二次电池技术。电解液置于电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,并发生电化学反应,实现化学能与电能的转换,从而实现电能的存储与释放。

分类及应用场景

液流电池发展至今,世界范围内液流电池总装机量约68MW,其中全钒液流电池占40%。从目前技术成熟度和工程应用效果看,全钒液流电池技术进入工程应用、市场开拓阶段,开始实现商业化;锌溴液流电池技术进入应用示范、市场开拓阶段;其他液流电池仍处于研究阶段。下面是对部分液流电池及应用场景的介绍:

全钒液流电池是一种新型蓄电储能设备,不仅可以用作太阳能、风能发电过程配套的储能装置,还可以用于电网调峰,提高电网稳定性,保障电网安全。

锂离子液流电池是最新发展起来的一种化学储能电池技术,它综合了锂离子电池和液流电池的优点,是一种输出功率和储能容量彼此独立、能量密度大、成本较低的新型绿色可充电池。

铅酸液流电池是以甲基磺酸铅作电解液的一种全新的液流式储能电池,是为电网调峰而研制的电池体系。它可以与太阳能电池和风力发电机配套,不受地理的限制,具有重大的社会经济价值。并且它的正、负极电解液组成相同,可设计成无隔膜单液式电池,电池制造成本低,具有很大的实用性。并且它的正、负极电解液组成相同,可设计成无隔膜单液式电池,电池制造成本低,具有很大的实用性。

锌溴液流电池作为其中之一的液流电池技术,由于在系统设计中有非常大的灵活性和极强的可扩展性,在大规模储能技术领域受到重视。同时,含锌体系的可充电电池由于锌的高能量密度以及低成本,长期以来被认为在大规模储能系统应用中具有竞争力;而锌溴液流电池则是作为这两种技术的结合,该技术在储能领域中的应用将具有很高潜力

全球液流电池企业

大连融科储能技术发展有限公司

融科储能公司累计实现全钒液流电池装机容量超过12MW,占世界总装机量的40%。2013年,融科储能公司与大连化物所联合研制的全球最大规模的5MW/10MWh全钒液流电池储能系统成功通过业主的验收,这是目前世界上第一套实际并网运行的5MW级大型工业储能装置,各项指标都处于国际领先水平。

日本的住友电工公司

日本住友电工公司早在上世纪90年代开始全钒液流电池技术研发,具有领先的系统集成和工程应用技术,但其关键功能性材料和部件依赖外购,成本偏高。美国UniEnergyTechnologies公司拥有世界领先的混合酸型全钒液流电池技术,承担建造了美国首个兆瓦时级全钒液流电池储能电站。Gildemeister公司从2002年开始研发全钒液流储能电池,产品主要与太阳能光伏电池配套,用于偏远地区供电、电动车充电站等领域。

美国UniEnergyTechnologies公司

UniEnergyTechnologies公司拥有世界领先的混合酸型全钒液流电池技术,承担建造了美国首个兆瓦时级全钒液流电池储能电站。目前,美国能源部正在支持美国UniEnergyTechnologies公司执行一个新型液流电池储能项目,目标就是在项目达到大规模和电网一体化时,能够将液流电池和特斯拉电池为主的锂离子电池进行比较和对照。

2017年液流电池项目

2017年3月2日,中电工程东北院(以下简称“东北院”)与大连恒流储能电站公司正式签订大连液流电池储能调峰电站国家示范项目勘察设计合同。

示范项目建成后,一方面将提高辽宁电网尤其是大连电网调峰能力,并验证液流电池储能技术在电力系统应用的有效性。

示范项目位于辽宁省大连市,建设规模为200兆瓦/800兆瓦时。按照统一规划、分期建设、逐步接入、整体调度的原则组织实施,一期建设100兆瓦/400兆瓦时,待建成稳定运行后,再建设二期工程。

液流电池政策

2016年4月7日

国家发展改革委国家能源局:《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》

对于液流电池,重点任务中,提到:积极探索研究高储能密度低保温成本储能技术、新概念储能技术(液体电池、镁基电池等)、基于超导磁和电化学的多功能全新混合储能技术,争取实现重大突破。

(二)创新目标

1.2020年目标。示范推广100MW级全钒液流电池储能系统。

2.2050年展望。积极探索新概念电化学储能技术(液体电池、镁基电池等)

2016年6月20日

国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局:《中国制造2025—能源装备实施方案》

2016年12月

国家发改委:《可再生能源发展“十三五”规划》

液流电池未来

谈到液流电池的未来,国家发改委能源局“国家能源液流储能电池技术重点实验室”主任、中科院大连化学物理研究所储能技术研究部部长张华民认为:液流电池储能技术是大规模高效储能的首选技术之一,它具有能量转换效率高、蓄电容量大、选址自由、可深度放电、安全环保等优点。未来,液流电池生命周期的成本会比其他任何类型电池便宜。

随着各种电池技术层出不穷,业界呈现出“百花齐放百家争鸣”的局面,液流电池能否成为未来主流电池技术的中流砥柱,让我们拭目以待。

来源:北极星储能网