一,、液流電池特點(diǎn)
在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中,，液流電池技術(shù)相對(duì)成熟，并且具備明顯的優(yōu)點(diǎn),。主要優(yōu)點(diǎn)包括：
（1）常溫運(yùn)行,，并且使用水相電解液，無燃燒爆炸危險(xiǎn),，安全性好,；
（2）與一般電池不同，具備功率和容量可獨(dú)立設(shè)計(jì)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，尤其適合大規(guī)模儲(chǔ)能,；
（3）使用壽命長,，一般可達(dá)15,000個(gè)循環(huán)，壽命達(dá)到可達(dá)10～20年,；
（4）主要材料可循環(huán)利用,、環(huán)境友好；
（5）儲(chǔ)能容量大,，一般在100 kWh～1000 MWh;
（6）能量效率高,，高于80%，充放電性能好,，可以深度放電而不會(huì)對(duì)電池造成損害,。
盡管液流電池技術(shù)具有以上獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但是其大規(guī)模的商業(yè)化仍然受到成本制約,，如何降低其制造成本已經(jīng)成為行業(yè)“痛點(diǎn)”,。低碳院正在開發(fā)的液流電池技術(shù)以降低其儲(chǔ)能總體成本為目標(biāo)，以提高液流電池堆功率密度為核心指標(biāo),，通過創(chuàng)新型的電池堆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、新型關(guān)鍵材料開發(fā)和工藝優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了電堆小型化,、材料利用率高效化,、功率輸出最大化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成本的削減,。
二,、低碳院液流電池技術(shù)開發(fā)歷程
低碳院液流電池技術(shù)開發(fā)伊始，就制定了明確的戰(zhàn)略方向,。聚焦于新一代可商用化液流電池技術(shù)的開發(fā),，同時(shí)兼顧基礎(chǔ)創(chuàng)新技術(shù)的探索。通過部門之間合作,，研發(fā)內(nèi)容覆蓋核心電堆,、關(guān)鍵材料和系統(tǒng)模塊，通過技術(shù)耦合和尋優(yōu),，以期為儲(chǔ)能市場提供性價(jià)比最具競爭力的產(chǎn)品,。2016～2017年，通過市場調(diào)研,、理論分析,、技術(shù)路線確定和小試研究，驗(yàn)證成功了高功率密度液流電池技術(shù)的可行性,；2018年完成了高功率密度電堆的試制,；2019年正在進(jìn)行電堆的放大工作,，同時(shí)開展真實(shí)應(yīng)用場景中技術(shù)示范和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)。有望在2020年后形成基于該技術(shù)的儲(chǔ)能產(chǎn)品和先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)解決方案,。
目前已經(jīng)逐步形成了高功率密度電堆,、煤瀝青基液流電池碳電極和雙極板以及新一代液流電池儲(chǔ)能模塊三項(xiàng)核心技術(shù)。其中,，以高功率密度電堆技術(shù)最為復(fù)雜,，它由新型半電池結(jié)構(gòu)技術(shù)、電解液分布技術(shù),、關(guān)鍵材料修飾技術(shù)等六項(xiàng)核心技術(shù)構(gòu)成,。目前已申請和授權(quán)中國專利21項(xiàng)，PCT國際專利1項(xiàng),，發(fā)表論文15篇,。
與一般液流電池不同，該技術(shù)具備高功率密度,、電堆小型化,、高效率和低成本四方面特點(diǎn)。單電池功率密度達(dá)到1050 mW /cm2,，電堆功率密度達(dá)到200 ～ 500 mW/ cm2，二者均處于行業(yè)最好水平之一,。高功率密度技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電堆的小型化和核心材料的高效化,，同級(jí)別電堆體積降低25%～50%，關(guān)鍵材料用量降低30%-40%,。在高功率密度條件下,，電池效率保持在75%-85%水平。測算結(jié)果顯示,，總體儲(chǔ)能成本有望降低30%以上,。目前已經(jīng)與合作伙伴簽訂技術(shù)示范協(xié)議，正在開展用戶側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)示范,。
三,、液流電池技術(shù)應(yīng)用場景
液流電池儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用場景基本包含了美國能源部提出的所有儲(chǔ)能應(yīng)用場景（5大類，18個(gè)小類）,，在集中式新能源（風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電）,、電源側(cè)輔助服務(wù)、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和用戶側(cè)（工商業(yè)用戶）等領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景,。以集中式新能源領(lǐng)域?yàn)槔?，液流電池發(fā)揮減少棄電、削峰填谷,、平滑出力,、跟蹤預(yù)測曲線和改善新能源無功電壓特性等功能,，一般配置5MW-50MW，放電時(shí)長2h～6h,。
國家能源集團(tuán)做為一個(gè)超大型綜合型能源企業(yè),，在可再生能源消納、電力輔助服務(wù),、電能質(zhì)量管理,、微網(wǎng)和安全備用電源等領(lǐng)域儲(chǔ)能需求量大，儲(chǔ)能技術(shù)滲透于集團(tuán)主業(yè)各個(gè)角落,。僅就風(fēng)電領(lǐng)域應(yīng)用一項(xiàng),，按照10% - 15%風(fēng)場配備儲(chǔ)能，市場規(guī)模達(dá)到300～500億人民幣,。發(fā)展液流電池技術(shù),，不僅滿足集團(tuán)主營業(yè)務(wù)的儲(chǔ)能需求，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)火電廠廢棄物,、煤化工產(chǎn)品和副產(chǎn)物的高附加值利用,，拓展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)和市場。目前,，全球和中國的儲(chǔ)能市場已經(jīng)迎來真正的重要發(fā)展期,，國內(nèi)儲(chǔ)能市場正在逐步釋放，加快推動(dòng)液流電池技術(shù)的發(fā)展,，擁抱儲(chǔ)能發(fā)展的大潮,，投身于萬億規(guī)模儲(chǔ)能市場的開發(fā)，未來可期,。
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