液流電池儲能技術(shù)及其障礙攻克

　　液流電池儲能技術(shù)

　　液流電池一般是通過液態(tài)活性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)電能存儲與釋放的電化學(xué)儲能裝置。因其功率和容量相互獨立、可以深度充放電、安全性好等突出優(yōu)勢，已成為儲能領(lǐng)域的最佳選擇之一。

　　液流電池自上世紀(jì)70年代被發(fā)明以來，歷經(jīng)了從實驗室到企業(yè)、從樣機到標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品、從示范應(yīng)用到商用推廣、規(guī)模從小到大、功能從單一到綜合，實施的各類項目有百余項，累計裝機容量約達40兆瓦。

　　全釩液流電池裝機容量達35兆瓦，是目前應(yīng)用最廣泛的液流電池。以中科院大連化學(xué)物理研究所為技術(shù)支撐的大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司（以下簡稱融科儲能）與大連化學(xué)物理所合作，實現(xiàn)了全釩液流電池關(guān)鍵材料國產(chǎn)化和規(guī)?；a(chǎn)。其中電解液產(chǎn)品已大量出口日本、韓國、美國、德國和英國。開發(fā)出的高選擇性、高耐久性、低成本的非氟離子傳導(dǎo)膜性能優(yōu)于全氟磺酸離子交換膜，價格僅為后者的10%，真正突破了全釩液流電池“成本瓶頸”。

　　通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和新材料應(yīng)用，全釩液流電池電堆的額定工作電流密度已由原來的80mA/c㎡提高到120mA/c㎡而保持性能不變，電堆成本大幅下降近30%，單體電堆規(guī)格達32千瓦，已向美國和德國出口。2013年5月，設(shè)計建造的全球最大規(guī)模5兆瓦/10兆瓦時全釩液流電池儲能系統(tǒng)在國電龍源臥牛石50兆瓦風(fēng)電場成功并網(wǎng)運行。此后相繼實施的位于錦州的風(fēng)電并網(wǎng)用3兆瓦/6兆瓦時儲能項目和國電和風(fēng)2兆瓦/4兆瓦時儲能項目，也是我國探索儲能商業(yè)模式的重要案例。

　　全釩液流電池領(lǐng)域另一領(lǐng)軍企業(yè)是日本住友電工。該公司于2010年重啟液流電池業(yè)務(wù)，將在2015年建成15兆瓦/60兆瓦時全釩液流電池電站，用于解決北海道局部區(qū)域大規(guī)模太陽能電站并網(wǎng)帶來的調(diào)峰和電能質(zhì)量壓力，該項目的成功實施將是全釩液流電池領(lǐng)域又一里程碑。2014年，美國UniEnergy Technologies，LLC（UET）公司在美國能源部和華盛頓清潔基金的支持，建立了3兆瓦/10兆瓦時全釩液流電池儲能系統(tǒng)。該項目中UET公司將首次應(yīng)用其混合酸型電解液技術(shù)，將能量密度提高約40%，并能拓寬全釩液流電池使用溫度窗口和電壓范圍，減少熱管理能耗。