由于太陽能、風(fēng)能等可再生能源的不可控性和間歇性，導(dǎo)致“棄光”、“棄風(fēng)”等現(xiàn)象頻發(fā)，凸顯了能源高效存儲對于實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的重要性。
作為促進可再生能源大規(guī)模接入、傳統(tǒng)電力系統(tǒng)削峰填谷、分布式區(qū)域能源系統(tǒng)負荷平衡的關(guān)鍵技術(shù)，大容量儲能技術(shù)已成為全球未來能源技術(shù)創(chuàng)新的重要方向。然而，當(dāng)前的主流儲能技術(shù)，如抽水蓄能、鋰離子電池和鉛蓄電池，已逐漸無法滿足日益增長的大容量儲能需求。相比之下，全釩液流電池因其出色的削峰填谷能力和電網(wǎng)穩(wěn)定性維護功能，在大規(guī)模長時儲能領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。
液流電池是一種正負極活性物質(zhì)均為液體且儲存在獨立儲液罐中，通過外接管路使電解液流入電堆內(nèi)進行反應(yīng)的新型電化學(xué)儲能技術(shù)，主要由電堆、電解液、儲罐模塊和電池管理系統(tǒng)組成。根據(jù)不同的技術(shù)路線，液流電池有多種類型，包括全釩、鐵鉻、鋅溴、鋅鎳、鋅鐵、鋅鈰、全鐵等二十余種，其中全釩液流電池和鐵鉻液流電池最為典型。
與其他儲能技術(shù)相比，全釩液流電池優(yōu)勢明顯：
一是安全環(huán)保。全釩液流電池使用的電解液是基于釩離子的稀硫酸水溶液，其化學(xué)反應(yīng)完全在液體狀態(tài)下進行，而固體電極僅起到傳導(dǎo)電流的作用，受副反應(yīng)的影響小，理論上只要正確控制充放電的截止電壓，并確保電池系統(tǒng)的存放環(huán)境通風(fēng)良好，能有效保障安全，消除起火爆炸的風(fēng)險。此外，即使隔膜發(fā)生損壞，電解液混合也不會導(dǎo)致電堆徹底失效。
二是循環(huán)壽命長。相比鉛酸電池循環(huán)壽命小于1000次，鋰離子電池循環(huán)壽命小于2000次，全釩液流電池循環(huán)次數(shù)大于20000次，使用壽命長達20年，是鋰電池的2倍。當(dāng)20年壽命到期，全釩液流電池電解液的殘值和循環(huán)利用價值高達30%以上，進一步攤低了初始投資成本。
三是設(shè)計更為靈活。全釩電池的設(shè)計更具靈活性，能夠根據(jù)不同應(yīng)用場景和負載需求，對電堆功率和電池容量進行相應(yīng)調(diào)整。特別是對于規(guī)模較大的風(fēng)光發(fā)電站，通過提升能量存儲容量，能夠有效降低每千瓦時的成本，尤其適合于大規(guī)模的固定儲能應(yīng)用。
國家層面，“十四五”以來，國家層面將液流電池作為發(fā)展新型儲能的重要技術(shù)路線之一。從頂層設(shè)計、技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)體系等多個角度，陸續(xù)推出了一系列扶持措施。2024年初，國家能源局公布了56個新型儲能試點示范項目，其中，液流電池儲能示范項目共9個，總規(guī)模超過900MW/4300MWh，主要涉及全釩液流電池、鐵基液流電池、鋅鐵液流電池儲能示范項目，這些項目將通過納入國家重大項目庫、能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備清單等方式獲得支持。
地方層面，北京、大連等城市憑借其豐富的科研機構(gòu)創(chuàng)新資源和大型能源企業(yè)的聚集優(yōu)勢，已經(jīng)在液流電池的核心技術(shù)研究和關(guān)鍵材料國產(chǎn)化方面取得了顯著進展，并孵化了普能世紀(jì)、和瑞儲能、大連融科儲能集團等創(chuàng)新型企業(yè)。四川、河北、陜西、湖南等地則憑借其豐富的釩資源，積極發(fā)展釩電池儲能技術(shù)。其中，四川推出了全國首個針對釩電池產(chǎn)業(yè)的專項政策《促進釩電池儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實施方案》。上海、浙江、廣東、江蘇等地則依靠其龐大的工商業(yè)儲能市場需求，加速液流電池產(chǎn)業(yè)的布局，并培育出了行業(yè)首個全球獨角獸緯景儲能，以及上海電氣儲能、恒安儲能等優(yōu)秀企業(yè)。
評論