中国储能网讯:能源需求日益增加,化石能源大量消耗,造成了严重的环境污染,严重影响人民的身体健康和生存环境。大力推进能源结构战略调整,提高化石能源利用效率,是解决能源安全和环境污染,落实节能减排、提高全社会绿色低碳化水平国策的需求。为满足人们的需要,人们已研究开发出多种储能技术。
为满足不同应用领域的需要,人们已研究开发出多种储能技术,如图1 给出了已开发的各种储能技术及其适用范围,这些储能技术具有各自的特点和适用领域。一般说来,风能、太阳能等可再生能源发电系统对储能技术的功率和可逆存储容量有较高的要求。抽水储能技术、液流电池技术、锂离子电池技术、超级铅酸电池技术等在大规模储能技术领域具有较好的应用前景。 在众多的储能技术中,液流电池储能技术具有能量转换效率高、蓄电容量大、选址自由、可深度放电、安全环保等优点,成为大规模高效储能的首选技术之一。
图1 多种储能技术
液流电池的概念是由L.H.Thaller(NASA Lewis Research Center,Cleveland, United States )于1974年提出的。该电池通过正、负极电解质溶液中的活性物质在电极上发生可逆氧化还原反应(即价态的可逆变化)实现电能和化学能的相互转化。充电时,正极发生氧化反应、活性物质价态升高;负极发生还原反应、活性物质价态降低;放电过程与之相反。液流电池的正极和(或)负极电解质溶液储存于外部的储罐中,通过泵和管路输送到电池内部进行反应。从理论上讲,不同氧化还原电对可以组成多种液流电池。在众多液流电池中,全钒液流电池储能技术是产业化应用最多的液流电池储能技术。全钒液流电池的基本原理如图2:
图2 全钒液流电池基本原理
全钒液流电池是以不同价态的钒离子作为活性物质,通过钒离子价态变化实现化学能和电能相互转变的过程。其中正极电对为VO2+/VO2+,负极电对为V2+/V3+, 电池开路电压为1.25 V。
与其他大规模储能技术相比,全钒液流电池技术具有以下优势:
(1)全钒液流电池储能系统运行安全可靠,可循环利用、生命周期内环境负荷小、环境友好。全钒液流电池储能系统的储能介质为电解质水溶液,安全性高。
(2)全钒液流电池储能系统的输出功率和储能容量相互独立,设计和安置灵活。
(3)全钒液流电池系统全生命周期内环境负荷较小、环境非常友好。
(4)生命周期的成本是非常低的。
(5)全钒液流电池储能系统采用模块化设计,便于系统集成和规模放大。
(6)具有较强的过载能力和深放电能力。
(7)液流电池的能量密度偏低,全钒液流电池更适于固定式的大规模储能电站。
因其环保、寿命长、维护相对简单,全钒液流储能电池逐渐成为未来市场的热点。融科储能致力于全钒液流储能电池的研究开发、规模生产、应用示范及市场推广,推崇绿色储能,改善生态环境,服务于全球的可再生能源发展。