18年12月19日，湖北首個百兆瓦級全釩液流儲能電站落戶武漢臨空港經濟技術開發區(東西湖區)。此次簽約的項目是武漢市首個百兆瓦級全釩液流儲能電站，將作為備用電源協助電網進行谷電峰用(削峰填谷)、智能電網、高精企業應急等供電服務。

據了解，該項目總投資60億元，項目投資方是湖北平凡瑞豐新能源公司。一期將建設100MW全釩液流儲能電站項目，二期將建設100MW儲能設備集成項目和儲能研究院。項目全面建成投產后，預計年銷售額達30億元人民幣。百兆瓦級全釩液流儲能電站每次充電4小時，即儲蓄40萬度的電能容量，一年可儲蓄/釋放1460萬電能，可以為電網安全提供堅強保障。

1全釩液流電池特點與應用前景

為滿足不同應用領域的需要，行業內已經研究開發出多種儲能技術，摸索出了各種儲能技術及其適用范圍，這些儲能技術具有各自的特點和適用領域。一般說來，風能、太陽能等可再生能源發電系統對儲能技術的功率和可逆存儲容量有較高的要求。抽水儲能技術、液流電池技術、鋰離子電池技術、超級鉛酸電池技術等在大規模儲能技術領域具有較好的應用前景。

液流電池的概念是由L.H.Thaller(NASALewisResearchCenter,Cleveland,UnitedStates)于1974年提出的，該類電池通過正、負極電解質溶液中的活性物質在電極上發生可逆氧化還原反應(即價態的可逆變化)實現電能和化學能的相互轉化。充電時，正極發生氧化反應、活性物質價態升高;負極發生還原反應、活性物質價態降低;放電過程與之相反。液流電池的正極和負極電解質溶液儲存于外部的儲罐中，通過泵和管路輸送到電池內部進行反應。從理論上講，不同氧化還原電堆可以組成多種液流電池。全釩液流電池則是以不同價態的釩離子作為活性物質，通過釩離子價態變化實現化學能和電能相互轉變。

與其他大規模儲能技術相比，全釩液流電池技術具有眾多優勢。

主要優勢特點

第一，全釩液流電池儲能系統運行安全可靠，可循環利用，生命周期內環境負荷小、環境友好。全釩液流電池儲能系統的儲能介質為電解質水溶液，安全性高。

第二，全釩液流電池儲能系統的輸出功率和儲能容量相互獨立，設計和安置靈活。輸出功率的大小由電堆的大小和數量決定，而儲能容量的大小由電解質溶液中釩離子的濃度和體積決定。全釩液流電池系統的輸出功率在數百千瓦至數百兆瓦范圍，儲能容量在數百千瓦時至數百兆瓦時范圍。

第三，全釩液流電池的工作原理是通過電解液中釩離子價態的變化，實現電能的存儲和釋放。反應的可逆性好，無相變化，電解液在電池內部的電極內連續流動，充放電狀態切換響應迅速。充放電循環次數在15000次以上，使用年數在15年到20年，生命周期的性價比高。

第四，全釩液流電池中正負極電解質溶液均為同種元素，電解質溶液可以通過在線再生反復循環使用。電堆及電池儲能系統主要是由碳材料、塑料和金屬材料組合而成的，當全釩液流電池系統廢棄時，金屬材料可以持續使用，碳材料、塑料可以作為燃料來加以利用。因此，全釩液流電池系統全生命周期內環境負荷較小、環境非常友好。

第五，價格便宜。近年來，隨著全釩液流電池材料技術和電池結構設計制造技術的不斷進步，電池性能不斷提高，電堆的能量效率可保持在80%以上，工作電流密度由原來的60-80mA/c提高到150mA/c。電池的功率密度提高了1倍，而且在此條件下，成本大幅度降低。盡管研究開發周期很短，國家的投入很低，對于1MW/5MW規模的全釩液流電池儲能系統已由2013年的7000元/kWh下降到2016年3500元/kWh。而且，充放電循環次數在16000次以上，所以，其生命周期的成本是非常低的。

第六，全釩液流電池儲能系統采用模塊化設計，便于系統集成和規模放大。全釩液流電池電堆是由多個單電池按壓濾機方式疊合而成。全釩液流電池單個電堆的額定輸出功率一般20千瓦到40千瓦之間;全釩液流電池儲能系統通常是由多個單元儲能系統模塊組成，單元儲能系統模塊額定輸出功率一般在100千瓦到300千瓦之間。與其它類型的電池相比，全釩液流電池電堆和電池單元儲能系統模塊額定輸出功率大，便于全釩液流電池儲能系統的集成和規模放大。

第七，具有較強的過載能力和深放電能力。全釩液流電池儲能系統運行時，電解質溶液通過循環泵在電堆內循環，電解質溶液活性物質擴散的影響較小;而且，電極反應活性高，活化極化較小。所以，全釩液流電池儲能系統具有很好的過載能力。而且，全釩液流電池放電沒有記憶效應，具有很好的深放電能力。

第八，液流電池的能量密度偏低,全釩液流電池更適于固定式的大規模儲能電站。

產業化應用看好

大規模電池儲能技術需要滿足一些基本的要求，即安全性高;生命周期的性價比高;經濟性好;生命周期的環境負荷低，環境友好等。相比之下，在眾多的儲能技術中,液流電池儲能技術具有能量轉換效率高、蓄電容量大、選址自由、可深度放電、安全環保等優點，成為大規模高效儲能的首選技術之一。而在眾多液流電池中,全釩液流電池儲能技術是產業化應用最多的液流電池儲能技術。普能世紀預測到2023年液流電池整個市場的話將會達到一個千億的規模。

2全釩液流電池儲能代表項目

遼寧

遼寧電網首座電池儲能示范項目——臥牛石風電場5MW/10MWh全釩液流電池儲能示范電站，于2012年5月動工，建設在風電場升壓站內，按10%比例配備儲能系統，由5組1000千瓦全釩液流儲能子系統組成，包括儲能裝置、電網接入系統、中央控制系統、風功率預測系統、能量管理系統、電網自動調度接口、環境控制單元等。該系統采用350千瓦模塊化設計，單個電堆額定輸出功率為22千瓦，提高了項目建設效率，確保了儲能設備的利用率。全釩液流電池儲能系統能夠減少風力發電波動給電網穩定運行帶來的沖擊。在此基礎上，能夠通過智能控制，配合風場的運行策略，存儲和釋放電能，與電網友好互動，提升電網接納可再生能源的能力、整體運行質量和可靠性。

大連液流電池儲能調峰電站項目，建設規模為200MW/800MWh，一期建設100兆瓦/400兆瓦時，待建成穩定運行后，再建設二期工程。大連液流電池儲能調峰電站是國家能源局批準的我國首個大型化學儲能國家示范項目，主要用于推廣電力系統儲能新技術，提高遼寧電網的調峰能力。該項目得到國家、省上級有關部門的高度重視。該電站電站項目于2016年4月啟動，采用的是國內自主研發、具有自主知識產權的全釩液流電池儲能技術，建成后將成為全球規模最大的全釩液流電池儲能電站。遼寧電網位于東北電網的南端，以往電源結構以燃煤發電機組為主，調峰能力不足。液流電池儲能調峰電站的建設，將提高遼寧尤其是大連電網的調峰能力，改善電源結構，提高電網經濟性，促進節能減排。同時，調峰電站也避免了“棄風棄光”，為風電等新能源的大規模開發提供支持。

湖北

湖北棗陽10MW/40MWh光儲用一體化示范項目一期3MW/12MWh，普能公司提供了3MW/12MWh全釩液流電池儲能系統，其中首個模塊已經成功交付、實現并網運行，整體儲能系統建成后將幫助湖北平凡集團園區高效利用屋頂太陽能發電，依靠該儲能系統、利用電力峰谷差價套利而迅速獲益，為企業減少電費開支并適時為電網提供輔助服務等。

繼該項目后，湖北省襄陽市已經規劃了更大的100MW/500MWh儲能項目，積極推動、實現2017年中國政府宣布的要實施多個100MW級全釩液流電池儲能電站的目標。

四川

樂山市第二污水處理廠自去年9月開始啟用樂山創新儲能技術研究院有限公司生產的四川省最大全釩液流儲能示范工程，項目規模80kW/480kWh。設備開啟后，管理人員可以通過全釩液流氧化還原電池儲能監控系統對電池的運轉情況進行實時監控，及時掌握相關數據。第二污水處理廠技術員羅科介紹說，新型儲能電池在污水廠的投用，不僅有效降低了使用傳統儲能設備帶來的環保壓力，也幫助縮減了污水處理廠的電費成本。

湖南

湖南長沙電池儲能電站項目將分為兩期建設，一期建設規模60MW/120MWh，采用磷酸鐵鋰電池儲能技術，二期投資4.1億元，建設規模60MW/120MWh，以磷酸鐵鋰電池儲能技術為主，并考慮適當加入全釩液流電池儲能技術以輔助，預計2019年迎峰度夏前建設完成。