中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：多家電力央企發(fā)力釩電池儲(chǔ)能賽道。巔峰儲(chǔ)能統(tǒng)計(jì)，國家電網(wǎng)、國家電投、國家能源集團(tuán)、華電集團(tuán)、大唐集團(tuán)、中核集團(tuán)、中廣核、中電建、華能集團(tuán)、華潤集團(tuán)等10家電力央企都曾涉足過全釩液流電池儲(chǔ)能的項(xiàng)目。
美國能源部發(fā)布了一份題為“商業(yè)起飛之路：長時(shí)儲(chǔ)能”的報(bào)告，旨在加速下一代長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)及商業(yè)化。
報(bào)告指出，為了實(shí)現(xiàn)凈零經(jīng)濟(jì)，到2050年，美國電網(wǎng)可能需要225-460 GW的長時(shí)儲(chǔ)能，其累計(jì)投資將高達(dá)3300億美元。雖然投資很大，但與沒有此類部署的情況相比，預(yù)計(jì)每年可節(jié)省100億至200億美元。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，到2030年，美國將需要部署6GW-10GW的長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目，總投資約60億美元-90億美元；到2035年，其裝機(jī)規(guī)模達(dá)到10GW-15GW。
不同類型的長時(shí)儲(chǔ)能
該報(bào)告探討了兩種類型的長時(shí)儲(chǔ)能：持續(xù)數(shù)小時(shí)的長時(shí)儲(chǔ)能（10-36h）和持續(xù)數(shù)日（36-160h）的長時(shí)儲(chǔ)能。
持續(xù)數(shù)小時(shí)的長時(shí)儲(chǔ)能主要以機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)為主，包括壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液態(tài)空氣儲(chǔ)能、二氧化碳儲(chǔ)能以及抽水蓄能等，技術(shù)較為成熟，且對(duì)示范項(xiàng)目的規(guī)模要求較低，大約在50-100 MW，成本約1億美元以上；
持續(xù)數(shù)日的長時(shí)儲(chǔ)能以電化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能技術(shù)為主，其中運(yùn)用于電力系統(tǒng)的熱儲(chǔ)能技術(shù)正處于商業(yè)化初期，需要大量的示范項(xiàng)目；電化學(xué)技術(shù)在很大程度上處于試驗(yàn)階段（即小于10兆瓦的項(xiàng)目），但電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)部署較為靈活。
長時(shí)儲(chǔ)能市場的“騰飛”
要實(shí)現(xiàn)長時(shí)儲(chǔ)能市場的“騰飛”，需要滿足三個(gè)條件：系統(tǒng)成本的降低和運(yùn)行參數(shù)的顯著改善，通過增加補(bǔ)償或其他方式提升長時(shí)儲(chǔ)能市場價(jià)值，及大規(guī)模示范項(xiàng)目的部署。
該報(bào)告預(yù)計(jì)，到2030年，持續(xù)數(shù)小時(shí)的長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目成本必須從每千瓦1100-1400美元減少到每千瓦650美元，并將循環(huán)效率從當(dāng)前的69%提高到75%；持續(xù)數(shù)日的長時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目成本必須從每千瓦1900-2500美元降低到每千瓦1100美元，循環(huán)效率從45%提升到55%-60%。
美國能源部稱，項(xiàng)目成本的降低以及儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)效率的提升有助于長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
此外，各州及地區(qū)等需要采取一定的干預(yù)措施確保長時(shí)儲(chǔ)能獲得市場化的補(bǔ)償，比如通過參與動(dòng)態(tài)容量市場等。除了經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償外，監(jiān)管部門還需確立對(duì)長時(shí)儲(chǔ)能的市場需求，比如將4-6小時(shí)的穩(wěn)固容量產(chǎn)品擴(kuò)展到更長期限，例如12小時(shí)和24小時(shí)等。
長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的三大優(yōu)勢(shì)
長時(shí)儲(chǔ)能在美國的能源系統(tǒng)脫碳中發(fā)揮著重要作用。
首先，長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)支持和補(bǔ)充可再生能源的擴(kuò)張，提升電網(wǎng)的可靠性和靈活性。雖然可再生能源是最便宜的發(fā)電形式之一，但其間歇性意味著電網(wǎng)需要一個(gè)可調(diào)度的能源來源，以平衡供應(yīng)和需求，并滿足高峰時(shí)段的用電需求。長時(shí)儲(chǔ)能可保障在極端情況下的電力供應(yīng)，保障全社會(huì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和降低用電成本。
其次，長時(shí)儲(chǔ)能可以增強(qiáng)電網(wǎng)的彈性，減少對(duì)天然氣容量的需求。目前，電網(wǎng)的可靠性和彈性服務(wù)大多數(shù)都是由水力或化石能源提供的。未來，無論是否采用碳捕獲存儲(chǔ)(CCS)，天然氣調(diào)峰器都可以繼續(xù)提供這些服務(wù)，但長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)具有更高的利用率和適應(yīng)性，以適應(yīng)不斷變化的電網(wǎng)需求。
相關(guān)企業(yè)可以考慮部署長時(shí)儲(chǔ)能以滿足電力峰值負(fù)荷，從而取代天然氣，避免系統(tǒng)成為擱淺資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。如上圖所示，到2050年，持續(xù)數(shù)日的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)(即持續(xù)時(shí)間36-160小時(shí))可能會(huì)取代200多吉瓦的天然氣(即調(diào)峰)容量。
最后，長時(shí)儲(chǔ)能可以讓儲(chǔ)能供應(yīng)鏈多樣化。多樣化的存儲(chǔ)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)提供了更多選擇，不再過度依賴鋰電池；開發(fā)一系列的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可能需要各種新的供應(yīng)鏈要素；此外，為電網(wǎng)開發(fā)可行的存儲(chǔ)技術(shù)可以增加電動(dòng)汽車鋰離子電池的潛在可用性。
目前大唐、國家電投、中廣核等大型電力集團(tuán)已經(jīng)啟動(dòng)了百兆瓦時(shí)級(jí)別的全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)，華電等也完成了示范性項(xiàng)目的嘗試，經(jīng)過前期項(xiàng)目的驗(yàn)證，未來全釩液流電池有望成為大型電力集團(tuán)重點(diǎn)布局的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)之一。
中國電建集團(tuán)有限公司
2023年2月，中國電建集團(tuán)重慶工程有限公司發(fā)布大連市瓦房店西區(qū)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)采購中標(biāo)結(jié)果公示，中標(biāo)人為大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司，該項(xiàng)目總裝機(jī)容量200MW。
國家電網(wǎng)有限公司
近日，武漢南瑞“洪湖曹市鎮(zhèn)100MW/200MWh全釩液流儲(chǔ)能電站項(xiàng)目”列入湖北省2023年儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單。
國家電網(wǎng)從事電池研究的機(jī)構(gòu)——武漢南瑞，從2011年開始開發(fā)模塊化百千萬全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，目前具備釩電池本體設(shè)計(jì)、材料研制、系統(tǒng)集成能力。
為了提高釩電池電堆的性能及生產(chǎn)效率，武漢南瑞重點(diǎn)開展一體化釩電池電堆的研制與生產(chǎn)，自主研發(fā)了高功率31.5kW電堆及50kW、100kW、250kW等規(guī)格全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)及模塊，相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)全釩液流電池儲(chǔ)能領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平。
2019年，武漢南瑞百千瓦移動(dòng)式全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在蒙東科右中旗實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用；2020年，武漢南瑞在國網(wǎng)湖北電科院試點(diǎn)項(xiàng)目中采用31.5kW全釩液流電池一體化電堆模塊，實(shí)現(xiàn)小型化、模塊化、一體化釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在樓宇中的應(yīng)用；
2022年7月，武漢南瑞中標(biāo)湖北省能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程250kW/1MWh全釩液流電池儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，11月完成儲(chǔ)能產(chǎn)品生產(chǎn)并發(fā)往項(xiàng)目現(xiàn)場開展系統(tǒng)調(diào)試工作。
國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司
國家能源集團(tuán)低碳研究院開發(fā)了全釩液流電池流過式電堆技術(shù)，實(shí)現(xiàn)液流電池電堆功率密度和能量效率雙提升。
低碳院的全釩液流電池長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)特點(diǎn)顯示，循環(huán)次數(shù)在1.5萬-2萬次之間，服役壽命達(dá)到20年，并可頻繁深度放電。初裝成本在3000-3500元/kWh。
目前低碳院已經(jīng)完成從系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)到模塊的布局、到子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一直到核心的設(shè)備設(shè)計(jì)，包括里面的電堆、電解液、電極的技術(shù)積累，并能夠基于125kW/625kWh儲(chǔ)能基礎(chǔ)模塊，為用戶形成定制化長時(shí)儲(chǔ)能解決方案。
國家電力投資集團(tuán)有限公司
除了鐵鉻液流電池和鉛炭電池，國家電投參建的電化學(xué)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目還包括釩電池儲(chǔ)能。
2023年3月21日，寧夏中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)同江蘇林源控股集團(tuán)有限公司、國電投寧夏綠電能源有限公司達(dá)成1.2GWh全釩液流電池項(xiàng)目框架協(xié)議：計(jì)劃2023年投資15億元在沙坡頭區(qū)建設(shè)全釩液流儲(chǔ)能電池生產(chǎn)項(xiàng)目，建設(shè)全釩液流儲(chǔ)能電池制造工廠、儲(chǔ)能核心設(shè)備研發(fā)中心、推廣中心。除此之外，還計(jì)劃投資建設(shè)50MW/300MWh全釩液流共享儲(chǔ)能電站一座。
2021年8月29日，國家電投湖北綠動(dòng)中釩新能源有限公司基地項(xiàng)目暨100MW/500MWh全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目開工。目前該項(xiàng)目已啟動(dòng)主體建設(shè)。
中國華能集團(tuán)有限公司
從國家專利局網(wǎng)站查詢發(fā)現(xiàn)，中國華能集團(tuán)有限公司下屬的清潔能源技術(shù)研究院早在2015年就申請(qǐng)了專利《一種釩/氯化物電解液及使用該電解液的氧化還原液流電池》（2017年授權(quán)），該技術(shù)采用了全鹽酸基釩電解液，釩離子濃度可達(dá)0.5~5.0mol/L，在0～65℃溫區(qū)工作無需啟動(dòng)溫控系統(tǒng)。
中國華電集團(tuán)有限公司
華電滕州公司儲(chǔ)能項(xiàng)目是中國華電集團(tuán)首個(gè)大容量電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目。項(xiàng)目總投資約4.3億元，建設(shè)規(guī)模為101MW/202MWh，其中包括100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，同步建設(shè)1MW/2MWh釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。2021年12月20日，該項(xiàng)目投入運(yùn)營。
中國大唐集團(tuán)有限公司
2022年5月，寧夏啟動(dòng)200MW/800MWh大容量長時(shí)共享儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)，該項(xiàng)目由大唐中寧能源開發(fā)有限公司發(fā)起，其中包含100MW/400MWh全釩液流電池儲(chǔ)能和100MW/400MWh壓縮空氣儲(chǔ)能。
2019年，大唐國際大連普蘭店市樂甲鄉(xiāng)100MW網(wǎng)源友好風(fēng)場示范項(xiàng)目及瓦房店風(fēng)電場示范項(xiàng)目先后完成10MW/40MWh全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)。
中國廣核集團(tuán)有限公司
2022年，萬利通集團(tuán)、新新釩鈦、中廣核等企業(yè)在滄州地區(qū)布局GW級(jí)釩電池產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目進(jìn)行考察，合作交流。GW級(jí)釩電池生產(chǎn)線將布局于渤海新區(qū)黃驊市，擬占地面積100畝，投5.5億元，投資強(qiáng)度為550萬元/畝。項(xiàng)目建成后，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值30億元，利稅4.5億元。
2021年，中廣核100MW/200MWh全釩液流儲(chǔ)能電站項(xiàng)目簽約襄陽，項(xiàng)目總投資達(dá)10億元，總占地面積約49.8畝。
華潤（集團(tuán)）有限公司
2023年5月22日，華潤電力鄄城源網(wǎng)儲(chǔ)一體化示范性項(xiàng)目成功并網(wǎng)，該項(xiàng)目裝機(jī)容量100MW/200MWh，包括99MW/198MWh磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和1MW/2MWh全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，配套建設(shè)一座220千伏升壓站及一回送出線路。
2022年12月，華潤大力棗陽風(fēng)電釩液流電池產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目開工。該項(xiàng)目由華潤電力新能源投資有限公司和大力電工襄陽股份有限公司聯(lián)合投資建設(shè)，項(xiàng)目總投資109億元，占地面積390畝，建設(shè)100萬千瓦風(fēng)電、2GWh釩電解液、200MW/400MWh釩液流電池儲(chǔ)能電站。項(xiàng)目全部建成投產(chǎn)后，年產(chǎn)值可達(dá)40.5億元，年均實(shí)現(xiàn)稅收達(dá)到6.7億元。
中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司
2023年1月，中核郯城101MW/204MWh儲(chǔ)能電站成功并網(wǎng)，該項(xiàng)目是中核集團(tuán)在魯首個(gè)并網(wǎng)的電網(wǎng)側(cè)大型儲(chǔ)能項(xiàng)目。儲(chǔ)能系統(tǒng)采用100MW/200MWh磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)以及1MW/4MWh全釩液流電池系統(tǒng)。
2022年11月3日，中核匯能1GWh全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)開標(biāo)，這是國內(nèi)全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)迎來的首個(gè)GWh級(jí)別集采開標(biāo)。
此外，中核匯能計(jì)劃在沈陽法庫縣新建全釩液流電池儲(chǔ)能電站，中核匯能法庫縣集中式新型儲(chǔ)能項(xiàng)目擬投資32億元，項(xiàng)目建設(shè)200MW/800MWh集中式化學(xué)儲(chǔ)能電站。
5月26日，釩鈦股份發(fā)布《關(guān)于控股子公司電解液產(chǎn)線建成的自愿性信息披露公告》，控股子公司釩融科技在攀枝花市建設(shè)的2000立方米/年釩電解液產(chǎn)線已完成設(shè)備安裝和熱負(fù)荷試車調(diào)試，正在開展試生產(chǎn)有關(guān)工作。
為加強(qiáng)與大連融科的合作，2022年10月，釩鈦股份與大連融科簽署《合資協(xié)議》，經(jīng)雙方友好協(xié)商，決定共同投資3161萬元人民幣成立合資公司，其中釩鈦股份占注冊(cè)資本的51%，大連融科占注冊(cè)資本的49%，釩融科技成為釩鈦股份控股子公司，納入釩鈦股份合并報(bào)表范圍內(nèi)。
根據(jù)《合資協(xié)議》顯示，釩融科技第一階段在攀枝花市建設(shè)產(chǎn)能為2000立方米/年的釩電解液產(chǎn)線；2023至2024年，根據(jù)釩電池儲(chǔ)能市場增長情況，協(xié)商投資建設(shè)產(chǎn)能60000立方米/年釩電解液。同時(shí)，雙方將共同探索研究釩電解液定價(jià)機(jī)制和創(chuàng)新商業(yè)模式，推動(dòng)釩電池儲(chǔ)能商業(yè)化進(jìn)程，助力我國雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
釩融科技2000立方米/年釩電解液產(chǎn)線的建成，標(biāo)志著釩鈦股份在釩儲(chǔ)能領(lǐng)域的供應(yīng)能力得到進(jìn)一步提升，為后續(xù)與大連融科按照《合資協(xié)議》共同投資建設(shè)60000立方米/年釩電解液產(chǎn)線提供支撐，有利于推動(dòng)釩在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。
100MW/600MWh！壽光鐵鉻液流電池儲(chǔ)能電站獲備案
據(jù)啟迪設(shè)計(jì)5月29日發(fā)布的晚間公告，啟迪設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司（以下簡稱“公司”）下屬公司尚源（壽光）電力有限公司（公司持有該公司51%的股權(quán)）的全資子公司華天（壽光）電力有限公司計(jì)劃建設(shè)的“壽光市高溫熔鹽+鐵鉻液流共享赫愛斯儲(chǔ)能電站”項(xiàng)目于近日取得了《山東省建設(shè)項(xiàng)目備案證明》。
