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全球规模最大的全钒液流电池储能电站

(2022-09-05 18:15:10)
分类: 学习
全球规模最大的全钒液流电池储能电站

大连液流电池储能电站正在进行最后的调试工作,将在9月底正式投入运行。
储能电站是干什么用的呢?它可以作为城市备用电源,在电网发生故障时作为紧急供电,给医院、应急部门、通信设施、救援设施使用。另外,储能电站也可以用作“黑启动”电源,也就是在电网出现故障时,用它来驱动电网中的火电机组,恢复电网供电。
大连储能电站使用的不是最常见的锂离子电池,也不是传统的铅蓄电池,而是一种新的技术——全钒液流电池,也可以直接叫钒电池。钒是一种稀有金属,全钒液流电池的原理是,不同价态的钒离子,在电解液中发生氧化还原反应,从而实现充放电。这座大连储能电站,是目前全球规模最大的全钒液流电池储能电站。
目前的新能源电池赛道,主要有三类技术路线:锂离子电池、钠离子电池和氢燃料电池。
市场关心的话题也都集中在这三类,比如特斯拉的4680锂离子电池究竟怎么样,宁德时代的钠离子电池前景如何,氢燃料电池什么时候量产。
说起来,钒电池技术并不新。钒电池是在1993年实现商业应用的,而锂电池的商业化是在1991年。也就是说,它们进入商业化应用的时间是前后脚,属于“同一辈”的技术。但是为什么从那之后,锂电池大火特火,成为新能源赛道的主流技术,而钒电池却被打入冷宫,没几个人知道呢?
钒电池只能怪自己生不逢时。随后爆发的应用场景,恰好有利于锂电池,而不利于钒电池。这30年电池技术的最大应用场景是电子设备和电动车,它们对电池的要求是体积越小越好,这是锂电池的长项,却恰恰是钒电池的致命弱点。
锂电池的电池能量主要储存在固态的电极材料中,而钒电池的电池能量直接存储在罐装电解液中。液体本身就比固体更占地方,再加上,电解液的外部还有两个结构,输送泵和电堆,这样一套组合才能完成充放电,所以钒电池的块头特别大。
钒电池在体积上处于天然劣势,那么,想办法增加能量密度行不行呢?也不行。钒离子的溶解度比较低,电解液无法达到理想中的高浓度。现在锂电池的能量密度在每千克80—300瓦时,钒电池的能量密度只有每千克12—40瓦时,要存储相同的电量,钒电池的体积得是锂电池的5倍。在电池体积越小越好的应用场景里,光是这一项就把钒电池踢出了局。
而现在,被“打入冷宫”的钒电池重见天日,成为各方热捧的香饽饽。
钒电池苦等30年,终于等到了属于它的应用场景,就是储能时代的到来。
钒电池的第一个优势是安全。
钒电池的第二个优点是寿命长。
钒电池的第三个优点是容易扩容。
钒电池的第四个优点,是在我国的储量大,原料自主可控。
在过去30年电池发展的惯性下,之前的储能电站还是更多选择锂电池,目前在全国装机规模中锂电池占了90%。不过,钒电池的最好时代已经到来。有国外机构预测,2031年前后,储能市场上的钒电池装机量会超过锂电池。国内也有机构预测,到2030年,钒电池的装机容量会占到电化学储能的50%。站在能源革命的视角,不同电池技术之间没有“颠覆”,只有“共生”。

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