隨著全球對可再生能源的重視程度不斷提高，大規(guī)模可再生能源接入已成為未來能源發(fā)展的重要趨勢。然而，由于可再生能源的間歇性特點，如何實現其與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)銜接，以及如何解決分布式區(qū)域能源系統(tǒng)的負荷平衡問題，已經成為制約可再生能源大規(guī)模發(fā)展的關鍵因素。在這個背景下，大容量儲能技術應運而生，并已成為全球未來能源技術創(chuàng)新的重要方向。
當前，全球主流的儲能技術主要包括抽水蓄能、鋰離子電池和鉛蓄電池等。這些技術在一定程度上滿足了大容量儲能的需求，但隨著儲能需求的不斷增長，這些技術逐漸暴露出諸多不足之處。例如，抽水蓄能受地理條件限制較大，鋰離子電池和鉛蓄電池的能量密度有限，難以滿足大規(guī)模長時儲能的需求。因此，尋求新型的大容量儲能技術成為了全球科研領域的熱點。相比之下，全釩液流電池因其出色的削峰填谷能力和電網穩(wěn)定性維護功能，在大規(guī)模長時儲能領域展現出巨大的潛力。
液流電池是一種正負極活性物質均為液體且儲存在獨立儲液罐中，通過外接管路使電解液流入電堆內進行反應的新型電化學儲能技術，主要由電堆、電解液、儲罐模塊和電池管理系統(tǒng)組成。根據不同的技術路線，液流電池有多種類型，包括全釩、鐵鉻、鋅溴、鋅鎳、鋅鐵、鋅鈰、全鐵等二十余種，其中全釩液流電池和鐵鉻液流電池最為典型。
與其他儲能技術相比，全釩液流電池優(yōu)勢明顯：
一是安全環(huán)保。全釩液流電池使用的電解液是基于釩離子的稀硫酸水溶液，其化學反應完全在液體狀態(tài)下進行，而固體電極僅起到傳導電流的作用，受副反應的影響小，理論上只要正確控制充放電的截止電壓，并確保電池系統(tǒng)的存放環(huán)境通風良好，能有效保障安全，消除起火爆炸的風險。此外，即使隔膜發(fā)生損壞，電解液混合也不會導致電堆徹底失效。
二是循環(huán)壽命長。相比鉛酸電池循環(huán)壽命小于1000次，鋰離子電池循環(huán)壽命小于2000次，全釩液流電池循環(huán)次數大于20000次，使用壽命長達20年，是鋰電池的2倍。當20年壽命到期，全釩液流電池電解液的殘值和循環(huán)利用價值高達30%以上，進一步攤低了初始投資成本。
三是設計更為靈活。全釩電池的設計更具靈活性，能夠根據不同應用場景和負載需求，對電堆功率和電池容量進行相應調整。特別是對于規(guī)模較大的風光發(fā)電站，通過提升能量存儲容量，能夠有效降低每千瓦時的成本，尤其適合于大規(guī)模的固定儲能應用。
國家層面，“十四五”以來，國家層面將液流電池作為發(fā)展新型儲能的重要技術路線之一。從頂層設計、技術創(chuàng)新、標準體系等多個角度，陸續(xù)推出了一系列扶持措施。2024年初，國家能源局公布了56個新型儲能試點示范項目，其中，液流電池儲能示范項目共9個，總規(guī)模超過900MW/4300MWh，主要涉及全釩液流電池、鐵基液流電池、鋅鐵液流電池儲能示范項目，這些項目將通過納入國家重大項目庫、能源領域首臺(套)重大技術裝備清單等方式獲得支持。
地方層面，北京、大連等城市憑借其豐富的科研機構創(chuàng)新資源和大型能源企業(yè)的聚集優(yōu)勢，已經在液流電池的核心技術研究和關鍵材料國產化方面取得了顯著進展，并孵化了普能世紀、和瑞儲能、大連融科儲能集團等創(chuàng)新型企業(yè)。四川、河北、陜西、湖南等地則憑借其豐富的釩資源，積極發(fā)展釩電池儲能技術。其中，四川推出了全國首個針對釩電池產業(yè)的專項政策《促進釩電池儲能產業(yè)高質量發(fā)展的實施方案》。上海、浙江、廣東、江蘇等地則依靠其龐大的工商業(yè)儲能市場需求，加速液流電池產業(yè)的布局，并培育出了行業(yè)首個全球獨角獸緯景儲能，以及上海電氣儲能、恒安儲能等優(yōu)秀企業(yè)。
目前，全釩液流電池已經在一些國家和地區(qū)得到了實際應用。例如，德國、日本 、中國等國家都在大力推廣全釩液流電池在大規(guī)模長時儲能領域的應用。隨著全釩液流電池技術的不斷成熟和發(fā)展，相信它將在未來的能源領域發(fā)揮越來越重要的作用，為全球可持續(xù)能源發(fā)展提供有力支持。
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湖南 - 長沙
2025年08月07日 ~ 09日
