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液流电池储能解读

液流电池储能解读

来源:
2021/12/07 14:59
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【摘要】:

  液流电池储能技术

  流电池一般是一种电化学储能装置,通过液体活性物质的氧化还原反应,结束电能和化学能的转换,从而结束电能的储存和释放。由于其功率和容量独立、充放电深度深、安全性好等突出优点,成为储能领域的最佳选择之一。

  流体电池自上世纪70年代发明以来,已经经历了100多个项目,从实验室到公司,从原型到标准产品,从演示到商业实施,从小到大,从单一到通用。

  钒流电池的装机容量为35mw,是目前应用最广泛的流电池。大连融科储能科技有限公司(以下简称融科储能),由中国科学院大连化学物理研究所资助,与大连化学物理研究所合作完成全钒液流电池关键材料国产化和计划化生产。同时电解液产品远销日本、韩国、美国、德国、英国等国家。非氟离子导电膜的高选择性、高耐久性和低成本功能优于全氟磺酸离子交换膜,价格仅为全钒流电池的10%,真正突破全钒流电池的成本瓶颈。

  通过结构优化和新材料的使用,额外的操作电流密度all-vanadium液流电池反应堆已经从原来的80毫安减少先进的C / C㎡120 mA /㎡时保持相同的功能。反应堆的成本降低了近30%。标准单堆为32kw,已出口美国和德国。2013年5月,全球最大的5 MW /10 MWH钒流电池储能系统在国电龙源50mw风电场成功接入电网。随后,3mw / 6mwh风电并网储能项目、国电与风电2mw / 4mwh储能项目相继在锦州实施,也是我国探索储能商业模式的重要案例。

  全钒流电池的另一个领导者是日本的sumitomoelectric。该公司在2010年重启了移动电池业务,并将在2015年完成一个15MW / 60MW/hr的钒移动电池工厂,以应对北海道大规模太阳能工厂合并带来的高峰负荷和电能质量压力。该项目的成功实施将是全钒流电池领域的又一个里程碑。2014年,在美国能源和清洁基金的支持下,美国UniEnergyTechnologies有限责任公司(UET)在华盛顿建立了一个3mw / 10mw全流量的钒电池储能系统。UET将首次使用其混合酸电解液技术,将能量密度提高约40%,扩大全钒流电池的温度窗口和电压范围,并降低热管理能耗。

  目前,正流锂电池的能量动力和系统可靠性,降低其成本是正流电池广泛应用规划的重要问题。其关键技术是开发高性能电池材料,优化电池结构设计,降低电池内阻。最近,张华民课题组研制出了一款单电池充放电能量功率的全钒液流电池,工作电流密度为80ma / C平方米,几年前达到81%,达到93%,充分证明了其具有广阔的空间和前景。

 

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