9_已阅_全钒液流电池储能进展与应用

中国储能网讯：作为解决可再生能源大规模接入、传统电力系统削峰填谷、分布式区域能源系统负荷平衡的关键支撑技术，大容量储能技术已成为世界未来能源技术创新的制高点。由于产业链长、产业规模大，储能产业已成为战略性新兴产业，得到了工业发达国家产业界的重点关注。

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卧牛石风电场液激电利储能顶目现场

2016年4月1日国家能源局颁布的《2016年能源工作指导意见》中明确提出“加快全钒液流电池”等领域技术定型。这些无疑为全钒液流电池储能技术的研究

对于大规模储能技术而言，由于系统功率和容量大，有其自身的技术要求，主

要包括以下三个方面：安全性好；生命周期的性价比高（生命周期的经济性好）;生命周期的环境负荷小（生命周期的环境友好）。全钒液流电池储能技术能很好地满足上述要求。

由于受钒离子溶解度的限制，和其他电池相比，全钒液流电池储能密度偏低、体积较大，不适合于动力电池，适合用于大型固定储能电站。另外，电池系统增加的管道、泵、阀、换热器等辅助部件，使得全钒液流电池储能系统较为复杂。

总体看，在输出功率为数百千瓦至数百兆瓦，储能容量在3小时以上级的大规模化固定储能场合，全液流电池储能技术具有明显的优势，是大规模高效储能技术

的首选技术之一。

从2000年开始，中科院大连化学物理研究所（下称：大连化物所）和大连融科储能技术发展有限公司（下称：融科储能）通过产学研合作，在电池材料、部件、系统集成及工程应用方面关键技术方面取得重大突破，引领中国全钒液流电池储能技术走在世界前列。

1.掌握了电池关键材料核心技术与产业化生产能力，产品性价比优势明显

在钒电解液开发方面，研发团队以自主生产的高纯钒氧化物为原料, 运用专利技术工艺，实现了硫酸体系钒电解液产品、混合酸体系钒电解液产品的规模化生产。目前产能达5万立方米/年，能够满足本项目及国内外市场需求，已经出口欧、美、日等发达国家，占据同类产品80% 的市场份额。

在双极板开发方面，研发团队突破了液流电池用高性能、低成本碳塑复合双极板批量化制备技术，并研制出连续成型生产设备，已经实现批量化生产广泛应用于工程项目中。

在离子传导膜开发方面，突破传统的“离子交换传递”机理的束缚，原创性提出了不含离子交换基团的“离子筛分传导”概念，发明了高选择性、高导电性、低成本的非氟多孔离子传导膜，从分子尺度上实现了对钒离子和氢离子的筛分，摆脱了对离子交换基团的依赖，提高了非氟膜的稳定性和耐久性。经10,000多次充放电循环考核，电池性能无明显衰减，电池性能优于全氟磺酸离子交换膜，价格不到全氟磺酸离子交换膜的20%，并实现中试生产和示范应用。

电堆是全钒液流电池储能系统的核心部件，它的性能和成本直接影响电池储能系统的性能和成本。大连化物所和融科储能研究团队突破了电堆的结构设计与集成技术，在2009年成功开发的22kW 级液流电池

MW以上级液流电池储能系统通常由上百个甚至数百个电堆构成，储能系统的集

工程项目情况

在国家能源结构调整的大背景下，大连化物所和融科储能公司针对目前存在的问题和需求，分别在可再生能源发电领域、分布式发电及智能微网、无市电地区供

电等领域开展一系列全钒液流电池工程项目，积累了丰富的应用经验。典型项目情况如下。

“ 5MW/10MWh 全钒液流电池储能应用示范电站”。该电站于2012 年成功通过辽宁电网和业主的验收，各项指标全部达到设计要求。储能电站直接接受辽宁省电力公司调度中心调度，已稳定运行三年多。这是目前世界上第一套实际并网运行的5MW 级大型工业该储能电站，标志融科储能在该领域技术研发、成套产品生产等方面处

于国内领先，国际先进水平。

在能量管理系统的统一调度下，5MW/10MWh 全钒液流电池储能系统实现了以下功能：平滑风电输出；提高风电场跟踪计划发电能力；风场弃风限出力情况下储

电，增加风场收益;暂态有功出力紧急响应、暂态电压紧急支撑功能;接受电网调

度，参与电网调频电网调峰。