大容量儲能的全釩液流電池

當(dāng)前，我國的能源結(jié)構(gòu)仍舊是以化石燃料為主體，化石能源占比較高，減碳工作任重道遠(yuǎn)，實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型、增加清潔可再生能源使用比例是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有力手段。

我國已經(jīng)在可再生能源發(fā)電方面取得了重大突破，但該領(lǐng)域仍有廣闊的發(fā)展空間。例如風(fēng)能、海洋能、太陽能等可再生能源本身就具有非常強(qiáng)的隨機(jī)性、間歇性、波動性，因此一定程度上限制了可再生能源的發(fā)展利用。其大規(guī)模接入電網(wǎng)后，要求電力系統(tǒng)必須具備一定的應(yīng)變和響應(yīng)能力，才能保證可再生能源供電的可靠性。儲能技術(shù)能夠有效解決電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全、電力電量平衡、可再生能源消納等方面的問題，是可再生能源充分開發(fā)利用的必要的技術(shù)支撐。

全釩液流電池是一種高性價比、高能效、長壽命的規(guī)模儲能技術(shù)，其可將不穩(wěn)定的可再生能源儲存，并實現(xiàn)平穩(wěn)輸出利用。全釩液流電池儲能系統(tǒng)由電堆、電解質(zhì)溶液、管路系統(tǒng)等組成，其中電堆起到了至關(guān)重要的作用。而相對于傳統(tǒng)全釩液流電池電堆，新一代電堆采用的可焊接多孔離子傳導(dǎo)膜可以提升離子選擇性，提高電解液的容量保持率，此外，多孔離子傳導(dǎo)膜的成本遠(yuǎn)低于商業(yè)化的全氟磺酸膜，從而可大幅度降低電堆成本。該技術(shù)安全性高、可靠性好、輸出功率和儲能容量規(guī)模大、壽命長、性價比高、電解液可循環(huán)利用、對環(huán)境友好，在大規(guī)模儲能領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

基于全釩液流電池儲能技術(shù)，目前我國已經(jīng)建成了世界上功率最大、容量最大的的液流電池儲能調(diào)峰電站——百兆瓦級大連液流電池儲能調(diào)峰電站。該電站是國家能源局于2016年4月批準(zhǔn)建設(shè)的首個國家級大型化學(xué)儲能示范項目，同時也是中科院“潔凈能源”先導(dǎo)專項的重大成果之一。

該項目于2020年10月正式投入使用，本次并網(wǎng)的是該電站的一期工程，規(guī)模為100兆瓦/400兆瓦時，即電站的額定功率為10萬度電/小時，最多可存放40萬度電。按照中國居民日常生活每日人均用電2度左右計算，電站可供20萬居民一天的用電需求，提高大連南部地區(qū)供電可靠性。

在“雙碳”目標(biāo)的引領(lǐng)下，可再生能源電力的需求增多，對大容量存儲的需求也就越來越高，對儲能時長的需求也越來越急迫，長時儲能將成為發(fā)展趨勢，釩電池將大有用武之地。

科普中國

中國科協(xié)科普部

新華網(wǎng)

聯(lián)合出品