鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1350次 | 2021年10月26日
全釩液流電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
儲能不僅可以提高常規(guī)發(fā)電和輸電的效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性,也是實(shí)現(xiàn)可再生能源平滑波動(dòng)、調(diào)峰調(diào)頻、滿足可再生能源大規(guī)模接入的重要手段,同時(shí)它也是分布式電源、智能電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分,在能源互聯(lián)網(wǎng)中具有舉足輕重的地位。國際權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)麥肯錫將儲能技術(shù)定位為影響未來世界發(fā)展的12項(xiàng)顛覆性技術(shù)之一,2025年儲能技術(shù)對全球經(jīng)濟(jì)價(jià)值貢獻(xiàn)將超過1萬億美元。
全釩液流電池是一種電化學(xué)儲能裝置,通過電解液中活性物質(zhì)——釩離子的價(jià)態(tài)變化,實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)電能的存儲與釋放。全釩液流電池因其安全性高、使用壽命長、可實(shí)時(shí)直接監(jiān)測其充放電狀態(tài)等特點(diǎn),已成為規(guī)模儲能技術(shù)領(lǐng)域的首選儲能設(shè)備之一。近年,在可再生能源大規(guī)模應(yīng)用和智能電網(wǎng)建設(shè)的有力推動(dòng)下,全釩液流電池在技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面取得突破性進(jìn)展,產(chǎn)業(yè)鏈初步建立,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大。
截至2014年底,全釩液流電池儲能項(xiàng)目總裝機(jī)容量約為28MW/86MW˙h,2015年規(guī)劃和在建項(xiàng)目約51MW/215MW˙h,上升勢頭很強(qiáng)。在2001—2005年期間掀起了第一輪全釩液流電池應(yīng)用熱潮,這重要是由日本住友電工公司和加拿大的VRB公司引領(lǐng)的,以驗(yàn)證產(chǎn)品可靠性以及尋找合適的商業(yè)機(jī)會為目的的項(xiàng)目應(yīng)用。由于2005年后釩資源價(jià)格的上升和2008年內(nèi)的經(jīng)濟(jì)危機(jī),隨后全釩液流電池進(jìn)入發(fā)展的低潮期。隨著太陽能、風(fēng)能等可再生能源的快速發(fā)展,對電網(wǎng)調(diào)峰及安全、穩(wěn)定性提出新的挑戰(zhàn),電力系統(tǒng)對大規(guī)模儲能的需求逐漸新增,因此從2011年開始全釩液流電池裝機(jī)容量呈逐年上升趨勢。尤其是根據(jù)目前各重要全釩液流電池供應(yīng)商披露的數(shù)據(jù),2015年規(guī)劃及在建的項(xiàng)目規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到52MW,是2014年前累計(jì)裝機(jī)量的1.8倍,呈現(xiàn)了迅猛上升的態(tài)勢。除了市場需求新增的因素外,各國對大規(guī)模儲能激勵(lì)政策的出臺有效地起到了刺激市場和行業(yè)發(fā)展的用途。
從全釩液流電池項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域分布看,可再生能源接入、偏遠(yuǎn)地區(qū)供電以及微電網(wǎng)是目前全釩液流電池的重要應(yīng)用領(lǐng)域。全釩液流電池的技術(shù)特點(diǎn)能夠很好地滿足這些應(yīng)用場景對大規(guī)模、大容量、長壽命儲能的技術(shù)要求。
我國液流電池的標(biāo)準(zhǔn)化工作由能源行業(yè)液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(NEA/TC23)歸口,NEA/TC23的重要職責(zé)是梳理液流電池標(biāo)準(zhǔn)體系,制、修訂液流電池國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
截至2015年四月,能源行業(yè)液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會已經(jīng)頒布執(zhí)行了一項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)和三項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),分別為《GB/T29840—2013全釩液流電池術(shù)語》、《NB/T42006—2013全釩液流電池用電解液測試方法》、《NB/T42007—2013全釩液流電池用雙極板測試方法》和《NB/T42040—2014全釩液流電池通用技術(shù)條件》。另有一項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)正在進(jìn)行報(bào)批審查(《全釩液流電池通用技術(shù)條件》,計(jì)劃號:20130685-T-604)。以上公布及報(bào)批標(biāo)準(zhǔn)為液流電池制造商的內(nèi)部生產(chǎn)、經(jīng)營和質(zhì)量檢驗(yàn)供應(yīng)了重要的依據(jù)和判定標(biāo)準(zhǔn),為推進(jìn)液流電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)揮了重大用途。NEA/TC23還在制定多項(xiàng)液流電池標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容涉及液流電池關(guān)鍵材料、部件、性能和安全等方面。
此外,全國電力儲能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC550)從應(yīng)用角度也開始儲能系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。液流電池作為儲能設(shè)備,是SAC/TC550標(biāo)準(zhǔn)體系的重要內(nèi)容之一。該標(biāo)委會是國際電工委員會儲能系統(tǒng)技術(shù)委員會(IEC/TC120)的對口單位。
我國正處在能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,大規(guī)??稍偕茉凑鸩綇妮o助能源變?yōu)橹鲗?dǎo)能源。但與此同時(shí),風(fēng)能、太陽能等可再生能源大規(guī)模裝機(jī)集中并網(wǎng)所出現(xiàn)的棄風(fēng)、棄光、電網(wǎng)調(diào)峰難度大和電網(wǎng)穩(wěn)定性差等問題日益凸顯。在這種情況下,大規(guī)模儲能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)引起了我國的高度重視。國務(wù)院辦公廳公布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》,要求加強(qiáng)電源與電網(wǎng)統(tǒng)籌規(guī)劃,科學(xué)安排調(diào)峰、調(diào)頻、儲能配套能力,切實(shí)解決棄風(fēng)、棄光問題。并將大規(guī)模儲能技術(shù)與分布式能源、智能電網(wǎng)和先進(jìn)可再生能源等一起列為九大重點(diǎn)創(chuàng)新領(lǐng)域。另外,隨著智能電網(wǎng)、分布式能源的發(fā)展,儲能的重要性越來越受到關(guān)注。2015年七月六日,國家發(fā)展改革委員會和國家能源局下發(fā)了有關(guān)促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見(發(fā)改運(yùn)行[2015]1518號),儲能作為構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要設(shè)備,要求分布式能源、儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù),平抑新能源波動(dòng)性,并鼓勵(lì)在集中式風(fēng)電場、光伏電站配置一定比例儲能系統(tǒng),鼓勵(lì)因地制宜開展基于靈活電價(jià)的商業(yè)模式示范。新一輪的電改,特別是電價(jià)改革和用電側(cè)的開放政策,都將為儲能開拓出新的上升點(diǎn)。2015年中共中央第九號文件《有關(guān)進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》明確指出應(yīng)積極發(fā)展融合先進(jìn)儲能技術(shù),以促進(jìn)分布式能源的快速發(fā)展,提高電網(wǎng)系統(tǒng)消納可再生能源的能力和能源利用效率。
總體看,我國儲能雖被國家作為戰(zhàn)略性發(fā)展方向,但目前出臺的都是框架性、指導(dǎo)性文件,沒有具體支持政策和細(xì)化補(bǔ)貼,所以市場驅(qū)動(dòng)力略顯不足,儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對緩慢。
結(jié)語
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
從1986年提出全釩液流電池概念至今,全釩液流電池在關(guān)鍵材料、電堆、電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成上都取得了重大進(jìn)展,大量的應(yīng)用示范不僅驗(yàn)證了技術(shù)的有效性和成熟性,也越來越多的得到了市場認(rèn)可,產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,整體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入市場化初期階段。隨著大規(guī)模可再生能源的應(yīng)用,為全釩液流電池供應(yīng)了廣闊的市場空間,隨著電力體制改革的深入和激勵(lì)政策的出臺,全釩液流電池將很快迎來第一輪市場爆發(fā)期。