液流電池儲能技術——讓能源“存取”更自如

為了實現“雙碳”目標，清潔可再生能源的使用比例不斷提高，其中以風電、光電為代表。由于這類可再生能源的發電具有波動性，對電網穩定運行與能源持續供應有一定的挑戰。為此，人們開始尋求電池儲能技術的幫助。

液流電池是一種高效大規模儲能電池，可以有效地幫助電網進行流量調節。目前，液流電池已經形成了多種類型和體系，其中最主要的有全釩液流電池、多硫化鈉—溴液流電池、鋰離子液流電池、鐵—鉻液流電池、鋅—溴液流電池、鋅—鈰液流電池以及鋅—鎳液流電池等多種體系。

液流電池單體主要由正負電極、隔膜、集流體、外部儲液罐、密封圈、推送泵以及連接管道等構成。這些部分在反應過程中各司其職，隔膜主要用來隔絕兩側正負極活性物質和傳導離子；外部儲液罐主要存儲正負極活性物質；推送泵主要用于將存儲于外部儲液罐中的正負極活性物質推送到電池中進行反應。

大連液流電池儲能調峰電站已經正式并網發電。該電站總建設規模200兆瓦/800兆瓦時，最多可存放40萬度電，按每日人均用電2度左右計算，可滿足20萬居民一天的用電需求。在其幫助下，能源的存取可以有所“中轉”，用電低谷時，它可以利用風能、太陽能等可再生能源給自己充電；用電高峰時，它又可以將儲存于電池中的化學能轉化為電能進行放電。電網起到了“削峰填谷”的作用，有效解決了清潔能源的波動性弊端，因此有人形象地將其稱作城市的“電力銀行”。另外，它也能配合火電、核電等，提供調峰調頻等輔助服務，從而靈活機動發揮電站存儲、釋放電力的能力。

全釩液流電池是指電池正、負極電解液為不同價態的釩離子在電極表面發生氧化還原反應來實現電池的充放電過程。由于全釩液流電池正極和負極為釩離子不同價態，有效地解決了液流電池在充放電過程中由于正負極不同，離子穿過隔膜交叉污染而導致的電池壽命下降的問題。

安全性好是全釩液流電池儲能技術最為突出的特點。全釩液流電池儲能通過釩的電解液儲存能量，正常工作溫度在20℃~40℃之間，即使在能量全部釋放前提下，整個系統最高溫度不會超過70℃，溫度能夠得到有效控制。

同時，全釩液流電池在全生命周期內容量不衰減，對環境的影響比較小。即使在生命周期結束后，依舊可以繼續利用。當項目生命周期結束后，全釩液流電池仍存在剩余價值，占整個電站建設成本的30%~40%，有一定的投資收益優勢。

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