近日，全球最大規(guī)模的5MW/10MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)應(yīng)用示范工程通過遼寧電力勘測設(shè)計院驗收。該儲能系統(tǒng)自今年二月二十二日并網(wǎng)運行后，經(jīng)過3個多月的嚴格考核，目前已經(jīng)全面投入運行。

帶領(lǐng)團隊為該示范項目供應(yīng)技術(shù)支撐的我國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(簡稱大連化物所)研究員張華民接受《我國科學(xué)報》記者專訪時指出，該儲能系統(tǒng)的成功運行，關(guān)于建設(shè)我國儲能電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、推進我國可再生能源的普及與應(yīng)用具有重大意義。

業(yè)內(nèi)人士均認為，在示范項目的良好帶頭用途之下，若今后全釩液流電池在核心技術(shù)研發(fā)、穩(wěn)定性、成本控制等諸多方面取得更大突破，將有望成為儲能行業(yè)的黑馬。

儲能的首選技術(shù)之一

近年來，風(fēng)力發(fā)電在我國發(fā)展得非常迅猛。截至2012年底，風(fēng)電累計裝機容量達到7532.4萬千瓦。但是，由于風(fēng)能等可再生能源具有不持續(xù)、不穩(wěn)定的非穩(wěn)態(tài)特性，大規(guī)模并網(wǎng)后對電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻及電能質(zhì)量均會帶來不利影響。

因此，隨著風(fēng)電裝機容量占電網(wǎng)電力比例的提高，棄風(fēng)限電現(xiàn)象也頻頻出現(xiàn)。

數(shù)據(jù)顯示，2012年我國棄風(fēng)總電量約200億度，較2011年的棄風(fēng)限電規(guī)模翻倍。

張華民指出，如何提高電網(wǎng)關(guān)于可再生能源的接納能力，減少棄風(fēng)、提高可再生能源利用效率是今后我國要解決的重大問題。

當前，我國風(fēng)電的大量并網(wǎng)不僅影響了電網(wǎng)的電能質(zhì)量，而且新增了事故風(fēng)險。由于全釩液流電池儲能系統(tǒng)具有動態(tài)儲存能量并適時釋放能量的特點，可有效地平擬風(fēng)力發(fā)電輸出的非穩(wěn)態(tài)特性，并提高功率預(yù)測精度、改善跟蹤計劃發(fā)電能力，有利于電網(wǎng)進行統(tǒng)籌調(diào)度利用，減少棄風(fēng)限電，還能新增風(fēng)能資源利用效率。

張華民告訴記者，與其他儲能技術(shù)相比，全釩液流電池儲能技術(shù)因其使用壽命長、規(guī)模大、安全可靠等突出的優(yōu)勢，成為規(guī)模儲能的首選技術(shù)之一。2012年，美國制定的儲能技術(shù)發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)將全釩液流電池列在首位。

優(yōu)勢突出

張華民指出，大規(guī)模儲能電池有三個基本要求：高安全性、生命周期性價比高、生命周期環(huán)境友好。

而作為當前儲能的首選技術(shù)之一，全釩液流電池儲能系統(tǒng)安全性高，在常溫常壓下運行時，電池系統(tǒng)出現(xiàn)的熱量能夠通過電解質(zhì)溶液有效排出，再通過熱交換排至系統(tǒng)之外;而且電解質(zhì)溶液為不燃燒、不爆炸的水溶液，系統(tǒng)運行安全性高。

同時，釩液流電池儲能系統(tǒng)的功率和容量相互獨立，可以進行獨立設(shè)計;電池電壓一致性好、可靠性高、循環(huán)壽命長，電解質(zhì)溶液半永久性使用且容量可恢復(fù)。此外，全釩液流電池儲能系統(tǒng)的電池系統(tǒng)廢棄后，所有材料仍可循環(huán)利用，不污染環(huán)境且回收便利，生命周期中能實現(xiàn)環(huán)境友好。

正因為全釩液流電池儲能系統(tǒng)擁有上述諸多優(yōu)勢，中商情報網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院能源行業(yè)研究員李俊華對《我國科學(xué)報》記者指出，全釩液流電池技術(shù)未來在儲能行業(yè)具有無可估量的發(fā)展?jié)摿Γ锌赡芨淖兾磥淼哪茉锤窬帧?/p>

當前，全釩液流電池儲能系統(tǒng)可應(yīng)用于智能電網(wǎng)系統(tǒng)，以及大規(guī)模太陽能、風(fēng)能等要頻繁充、放電切換的大規(guī)模儲能領(lǐng)域，并且可利用儲能實現(xiàn)谷電峰用，以緩解用電高峰期的電力供應(yīng)不足問題。

張華民說：該儲能系統(tǒng)還能用于國家重要部門如政府、醫(yī)院、機場、特種指揮系統(tǒng)等備用電站，在非常時期保證穩(wěn)定、及時的電力供應(yīng)。

示范項目意義重大

記者了解到，大連化物所是國內(nèi)較早從事液流儲能電池技術(shù)研發(fā)的單位之一。

多年來，針對可再生能源發(fā)電及智能電網(wǎng)建設(shè)對大規(guī)模儲能技術(shù)的重大需求，大連化物所儲能技術(shù)研究部重點研究儲能電池用關(guān)鍵材料、核心部件及電池系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化、集成技術(shù)，并開展應(yīng)用示范，在全釩液流電池基礎(chǔ)研發(fā)及技術(shù)應(yīng)用方面形成了雄厚積累，為提高電池系統(tǒng)性能、降低成本奠定了堅實基礎(chǔ)。

張華民說：目前，大連化物所在全釩液流電池儲能技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平。

此次通過驗收的全球最大規(guī)模的5MW/10MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)背后，是大連化物所與大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司長達13年的自主創(chuàng)新研發(fā)與合作。

示范項目的成功運行標志著我國全釩液流電池技術(shù)達到了國際領(lǐng)先水平。為可再生能源的普及應(yīng)用供應(yīng)了有效的技術(shù)支撐，具有重要的社會效益并將出現(xiàn)重大的經(jīng)濟效益。張華民說。

中投顧問能源行業(yè)研究員周修杰也對《我國科學(xué)報》記者指出，項目的成功并網(wǎng)對我國全釩液流電池行業(yè)而言意義重大，研究人員、投資者、公司對該電池的發(fā)展前景和成長空間都比較看好。

全釩液流電池在儲能行業(yè)中所占地位也有所提升，有望將更多市場人士目光吸引到儲能行業(yè)，這一成功案例將成為整個行業(yè)的重要模板。周修杰說。

商業(yè)化仍需推進

示范項目投入運行后，將為我國全釩液流電池儲能系統(tǒng)在風(fēng)能等可再生能源領(lǐng)域的不同應(yīng)用模式積累豐富而有效的數(shù)據(jù)。

據(jù)悉，該運行數(shù)據(jù)不僅可以用于探索如何建立合適的應(yīng)用模式，更為重要的是可以為國家政府層面決策供應(yīng)數(shù)據(jù)支撐，促進有關(guān)儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化支持政策的出臺。張華民說：這關(guān)于全釩液流電池規(guī)模化儲能系統(tǒng)的商業(yè)化至關(guān)重要。

李俊華指出，項目成功并網(wǎng)邁出了我國全釩液流電池儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化重要的一步，但大范圍的商業(yè)化應(yīng)用還需進一步努力。

對此，長期從事全釩液流電池研究的張華民表示，當務(wù)之急是要通過技術(shù)進步，大幅度降低液流電池儲能系統(tǒng)成本。此外該儲能系統(tǒng)在各應(yīng)用領(lǐng)域的盈利應(yīng)用模式還有待進一步完善。全釩液流電池技術(shù)已基本成熟，技術(shù)難點已經(jīng)突破，如同手機的發(fā)展相同，在產(chǎn)業(yè)化的過程中，技術(shù)會得到迅速發(fā)展，成本會大幅度下降。

全釩液流電池儲能技術(shù)具有使用壽命長、規(guī)模大、安全可靠等突出優(yōu)勢。