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液流電池儲能技術及其障礙攻克

2017-10-12 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  液流電池儲能技術

  液流電池一般是通過液態(tài)活性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應來實現(xiàn)電能與化學能的相互轉(zhuǎn)化,從而實現(xiàn)電能存儲與釋放的電化學儲能裝置。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,已成為儲能領域的最佳選擇之一。

  液流電池自上世紀70年代被發(fā)明以來,歷經(jīng)了從實驗室到企業(yè)、從樣機到標準產(chǎn)品、從示范應用到商用推廣、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,是目前應用最廣泛的液流電池。以中科院大連化學物理研究所為技術支撐的大連融科儲能技術發(fā)展有限公司(以下簡稱融科儲能)與大連化學物理所合作,實現(xiàn)了全釩液流電池關鍵材料國產(chǎn)化和規(guī)模化生產(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”。

  通過結構優(yōu)化和新材料應用,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50兆瓦風電場成功并網(wǎng)運行。此后相繼實施的位于錦州的風電并網(wǎng)用3兆瓦/6兆瓦時儲能項目和國電和風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。

  全釩液流電池領域另一領軍企業(yè)是日本住友電工。該公司于2010年重啟液流電池業(yè)務,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公司將首次應用其混合酸型電解液技術,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。

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