中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：能量存儲(chǔ)系統(tǒng) (ESS)是用于存儲(chǔ)能量并提供能量以供以后使用的一個(gè)或一組設(shè)備。電池、化學(xué)、電化學(xué)機(jī)械和熱能是一些常用的儲(chǔ)能系統(tǒng)，可滿足日常能源需求。
年度國(guó)際液流電池論壇組織者、儲(chǔ)能行業(yè)資深人士、孜孜不倦的清潔能源技術(shù)倡導(dǎo)者安東尼·普萊斯（Anthony Price）重返客座博客，介紹了該行業(yè)、參與者和技術(shù)以及過(guò)去幾年取得的進(jìn)展。
似乎有些事情需要我們耐心等待很長(zhǎng)一段時(shí)間才能發(fā)生。2018 年，英國(guó)政府商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部 (BEIS)（最近成為能源安全和凈零排放部 (DESNZ) 的前身）啟動(dòng)了電力存儲(chǔ)健康與安全差距分析。五年后，2023年8月17日，該報(bào)告發(fā)布。其職責(zé)是：
“當(dāng)前的電力存儲(chǔ) H&S 標(biāo)準(zhǔn)框架是否適當(dāng)、穩(wěn)健且能夠適應(yīng)未來(lái)部署的預(yù)期增加和技術(shù)的發(fā)展？如果不是的話，應(yīng)該如何解決？”
該報(bào)告值得一讀的原因有很多——任何對(duì)電池電力存儲(chǔ)系統(tǒng)的部署和使用感興趣的人都應(yīng)該閱讀有關(guān)儲(chǔ)能系統(tǒng)的危害和風(fēng)險(xiǎn)的文章。專家們應(yīng)該以此為起點(diǎn)，考慮在哪里以及如何改善電力存儲(chǔ)帶來(lái)的安全挑戰(zhàn)。
作為液流電池好處的長(zhǎng)期愛(ài)好者，我覺(jué)得這份報(bào)告唱出了與我們今年夏天在布拉格國(guó)際液流電池論壇（IFBF）行業(yè)活動(dòng)中聽(tīng)到的合唱相似的歌曲，對(duì)不同的儲(chǔ)能類型進(jìn)行了比較，特別是鋰離子電池和液流電池之間區(qū)別，以及液流電池技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)。
差距分析充分說(shuō)明了需要做更多工作來(lái)了解鋰離子電池的安全使用，但其對(duì)液流電池的評(píng)論僅限于幾段。我覺(jué)得這些是在差距分析項(xiàng)目剛開始時(shí)撰寫的，當(dāng)時(shí)液流電池的安裝還不太常見(jiàn)。
作者評(píng)論了一些液流電池項(xiàng)目，指出液流電池正處于商業(yè)化時(shí)間表的示范階段。然而，他們沒(méi)有對(duì)一些最近的項(xiàng)目和未來(lái)項(xiàng)目的公告發(fā)表評(píng)論。
液流電池行業(yè)圍觀由好奇取代熱情
如果我們回想幾年前，我們對(duì)任何大型電池項(xiàng)目技術(shù)都只是抱有偶爾的好奇心，因?yàn)槟菚r(shí)液流電池項(xiàng)目非常稀缺。這與我們今天看到的對(duì)電池電能存儲(chǔ)的熱情以及越來(lái)越多的成功液流電池安裝形成鮮明對(duì)比。
同一天，我還收到了一項(xiàng)新市場(chǎng)研究的消息，該研究預(yù)測(cè)全球液流電池市場(chǎng)的增長(zhǎng)將從2023年的2.09億美元增長(zhǎng)到2028年的8.05億美元。這樣的增長(zhǎng)聽(tīng)起來(lái)液流電池的發(fā)展非常有前途，但并不意外。
在布拉格的 IFBF 上，我們聽(tīng)取了報(bào)告中列出的許多公司代表的發(fā)言，他們表達(dá)了對(duì)進(jìn)展、市場(chǎng)和未來(lái)機(jī)遇的看法。
Pinflow 的 Ji?í Vrána 邀請(qǐng)我們?cè)L問(wèn)布拉格，Pinflow 是一家小型但穩(wěn)步發(fā)展的捷克液流電池公司。Pinflow 構(gòu)建液流電池組，既可以用于自己的安裝，也可以供其他人集成到他們的項(xiàng)目中。Pinflow 在捷克皮塞克的水處理廠完成了一個(gè)小型液流電池項(xiàng)目，他們的釩液流電池通過(guò)時(shí)移能源為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了真正的經(jīng)濟(jì)效益。
水務(wù)行業(yè)是電力消耗大戶，Pinflow并不是第一家認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)的液流電池公司。加拿大/英國(guó)液流電池制造商 Invinity 在蘇格蘭水務(wù)公司擁有和運(yùn)營(yíng)的場(chǎng)地安裝了液流電池。
Invinity 首席執(zhí)行官 Larry Zulch 自然對(duì)他們的英國(guó)項(xiàng)目感到非常自豪——牛津超級(jí)中心、蘇格蘭水務(wù)以及能源安全和凈零部的 LODES 示范項(xiàng)目——因此邀請(qǐng) IFBF 明年訪問(wèn)蘇格蘭，查看他們的制造設(shè)施和液流電池模塊的生產(chǎn)。Larry 與 CellCube 首席執(zhí)行官 Alex Schoenfeldt 和住友電氣工業(yè)公司儲(chǔ)能主管 Toshikazu Shibata 一起參加了小組會(huì)議，討論了液流電池需要多長(zhǎng)時(shí)間才能被公認(rèn)為儲(chǔ)能的主要貢獻(xiàn)者。
這三個(gè)制造商已經(jīng)在世界各地交付液流電池項(xiàng)目。Invinity 自己對(duì)日間長(zhǎng)期存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模的估計(jì)是，到 2040 年，其規(guī)模為 424GW/5,092GWh。
英國(guó)牛津能源超級(jí)中心的 Invinity VS3 液流電池。該項(xiàng)目采用鋰離子和釩液流電池技術(shù)的混合體。圖片：Invinity 能源系統(tǒng)。
持續(xù)時(shí)間、規(guī)模和應(yīng)用各不相同
雖然 4至8小時(shí)的持續(xù)存儲(chǔ)時(shí)間是當(dāng)今釩液流電池的最佳選擇，但隨著世界走向凈零，Invinty 預(yù)計(jì)他們的電池將朝著每天放電 12 小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間的方向發(fā)展。
來(lái)自 CellCube 的 Alex 報(bào)告了他們的液流電池在眾多微電網(wǎng)應(yīng)用中的使用情況。伊利諾伊州 Bolingbrook 的微電網(wǎng)擁有 2MW、4 小時(shí)電池系統(tǒng)，用于強(qiáng)化工業(yè)設(shè)施的電力供應(yīng)、提高 UPS 能力、將光伏、調(diào)峰和服務(wù)銷售納入 PJM。CellCube 還在美國(guó)的其他工業(yè)場(chǎng)所安裝了系統(tǒng)，并且在澳大利亞昆士蘭州也很活躍。
液流電池的商業(yè)案例現(xiàn)已進(jìn)入真正的商業(yè)領(lǐng)域，來(lái)自挪威Bryte Batteries、BASF、YUSO和Voith的演講者都對(duì)儲(chǔ)能在工業(yè)應(yīng)用中的作用發(fā)表了評(píng)論。有趣的是，CellCube 和 Voith 剛剛宣布了一項(xiàng)供應(yīng)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的合作協(xié)議，兩者顯然都符合相似的市場(chǎng)預(yù)期。
其他表明這一勢(shì)頭正在增長(zhǎng)的跡象來(lái)自于液流電池的一系列替代選擇。發(fā)出噪音的不僅僅是全釩系統(tǒng)。炎熱的氣候?qū)δ蜏氐统杀緝?chǔ)能有市場(chǎng)需求，沙特阿美公司的艾哈邁德·哈馬德提供了一種使用釩鐵電化學(xué)的解決方案。
沙特阿美公司與中國(guó)融科電力和西雅圖Kyro-Green Energy公司的Gary Yang合作，大規(guī)模開發(fā)釩鐵電池，以滿足中東和北非大容量?jī)?chǔ)能市場(chǎng)的巨大需求。
擁有多年開發(fā)液流電池技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的加里·楊（Gary Yang）已經(jīng)在早些時(shí)候的會(huì)議上談到了中東和北非地區(qū)快速增長(zhǎng)的時(shí)移可再生能源市場(chǎng)。現(xiàn)在世界上最大的公司之一支持這一發(fā)展，毫無(wú)疑問(wèn)，明年我們會(huì)聽(tīng)到更多關(guān)于這一點(diǎn)的消息。
事實(shí)上，當(dāng)談?wù)撘毫麟姵睾透淖兾覀儗?duì)未來(lái)看法的新技術(shù)時(shí)，我們都非常興致勃勃。多年來(lái)，我們對(duì)有機(jī)液流電池進(jìn)行了多次演講和討論。我們 2019 年對(duì)里昂的訪問(wèn)包括參觀 IPFEN 上的 Kemiwatt 有機(jī)電池，并進(jìn)行了關(guān)于有機(jī)電解質(zhì)機(jī)遇的辯論。
現(xiàn)在人們對(duì)使用有機(jī)分子產(chǎn)生了極大的興趣。這些可能是低成本的商品化學(xué)品，因此比釩或其他具有相關(guān)波動(dòng)市場(chǎng)成本的金屬便宜。
總部位于加利福尼亞州的Quino Energy是哈佛大學(xué)醌電化學(xué)的授權(quán)商，該公司提出了一種利用現(xiàn)有的液流電池組（例如用于釩液流電池的電池組）作為電化學(xué)反應(yīng)器來(lái)合成有機(jī)電解質(zhì)的方法。Quino Energy 預(yù)計(jì)，這種低成本技術(shù)與他們逆轉(zhuǎn)有機(jī)電解質(zhì)降解的工作相結(jié)合，將使有機(jī)液流電池商業(yè)化。
成熟行業(yè)面臨的價(jià)值鏈挑戰(zhàn)
液流電池的市場(chǎng)就在那里，我們擁有許多令人興奮的液流電池技術(shù)，但液流電池價(jià)值鏈的許多其他部分仍然需要得到保護(hù)。
原材料供應(yīng)可管理；盡管解決保證材料數(shù)量和質(zhì)量的問(wèn)題并非易事，但 IFBF 的供應(yīng)商表現(xiàn)出足夠的信心來(lái)說(shuō)服我。
制造液流電池系統(tǒng)（特別是電化學(xué)電池或模塊）的挑戰(zhàn)多年來(lái)一直困擾著液流電池制造商，但現(xiàn)在已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。自動(dòng)化系統(tǒng)和對(duì)高質(zhì)量制造的關(guān)注在成品方面顯示出顯著的改進(jìn)。
會(huì)議之前，歐洲液流電池組織舉辦了一場(chǎng)研討會(huì)，討論液流電池標(biāo)準(zhǔn)的作用。目前有大量適用的標(biāo)準(zhǔn)，而且更多標(biāo)準(zhǔn)正在制定中，涵蓋液流電池和能源存儲(chǔ)的許多方面。
這些給電池系統(tǒng)的用戶帶來(lái)信心。這貫穿價(jià)值鏈并支持該行業(yè)的進(jìn)一步增長(zhǎng)。在主會(huì)議期間，很明顯保險(xiǎn)公司正在采用液流電池技術(shù)，提高商業(yè)可行性并幫助項(xiàng)目獲得銀行融資。
項(xiàng)目變得更加多樣化：VFLowTech 提出了將新加坡的儲(chǔ)油罐改造為大型釩電解液罐的計(jì)劃，Redflow 打算在廢物能源工廠使用鋅溴液流電池，Cougar Creek 和 Redox One 都有單獨(dú)的商業(yè)化計(jì)劃鐵鉻技術(shù)。
新的市場(chǎng)領(lǐng)域也在不斷涌現(xiàn)——微電網(wǎng)、港口、學(xué)校、農(nóng)業(yè)和水處理行業(yè)——并且對(duì)工廠建造液流電池的投資正在增加。
總體而言，現(xiàn)場(chǎng)氣氛非常樂(lè)觀，投資者、開發(fā)商和用戶顯然都熱衷于繼續(xù)發(fā)展液流項(xiàng)目，并于明年在蘇格蘭舉行的 IFBF 2024 上再次會(huì)面，更進(jìn)發(fā)展情況并制定更具冒險(xiǎn)精神的計(jì)劃。
