中國儲能網(wǎng)訊：能量存儲系統(tǒng) (ESS)是用于存儲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能系統(tǒng)，可滿足日常能源需求。
年度國際液流電池論壇組織者、儲能行業(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一段時(shí)間才能發(fā)生。2018 年，英國政府商業(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）啟動了電力存儲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 H&S 標(biāo)準(zhǔn)框架是否適當(dāng)、穩(wěn)健且能夠適應(yīng)未來部署的預(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——任何對電池電力存儲系統(tǒng)的部署和使用感興趣的人都應(yīng)該閱讀有關(guān)儲能系統(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帶來的安全挑戰(zhàn)。
作為液流電池好處的長期愛好者，我覺得這份報(bào)告唱出了與我們今年夏天在布拉格國際液流電池論壇（IFBF）行業(yè)活動中聽到的合唱相似的歌曲，對不同的儲能類型進(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。
差距分析充分說明了需要做更多工作來了解鋰離子電池的安全使用，但其對液流電池的評論僅限于幾段。我覺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。
作者評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，他們沒有對一些最近的項(xiàng)目和未來項(xiàng)目的公告發(fā)表評論。
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電池電能存儲的熱情以及越來越多的成功液流電池安裝形成鮮明對比。
同一天，我還收到了一項(xiàng)新市場研究的消息，該研究預(yù)測全球液流電池市場的增長將從2023年的2.09億美元增長到2028年的8.05億美元。這樣的增長聽起來液流電池的發(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)了對進(jìn)展、市場和未來機(jī)遇的看法。
Pinflow 的 Ji?í Vrána 邀請我們訪問布拉格，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時(shí)移能源為運(yùn)營商帶來了真正的經(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)識到這一點(diǎn)的液流電池公司。加拿大/英國液流電池制造商 Invinity 在蘇格蘭水務(wù)公司擁有和運(yùn)營的場地安裝了液流電池。
Invinity 首席執(zhí)行官 Larry Zulch 自然對他們的英國項(xiàng)目感到非常自豪——牛津超級中心、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 IFBF 明年訪問蘇格蘭，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)公司儲能主管 Toshikazu Shibata 一起參加了小組會議，討論了液流電池需要多長時(shí)間才能被公認(rèn)為儲能的主要貢獻(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 自己對日間長期存儲市場規(guī)模的估計(jì)是，到 2040 年，其規(guī)模為 424GW/5,092GWh。
英國牛津能源超級中心的 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)或更長時(shí)間的方向發(fā)展。
來自 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 還在美國的其他工業(yè)場所安裝了系統(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，來自挪威Bryte Batteries、BASF、YUSO和Voith的演講者都對儲能在工業(yè)應(yīng)用中的作用發(fā)表了評論。有趣的是，CellCube 和 Voith 剛剛宣布了一項(xiàng)供應(yīng)大規(guī)模儲能系統(tǒng)的合作協(xié)議，兩者顯然都符合相似的市場預(yù)期。
其他表明這一勢頭正在增長的跡象來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δ苡惺袌鲂枨?，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儲能市場的巨大需求。
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)候的會議上談到了中東和北非地區(qū)快速增長的時(shí)移可再生能源市場?，F(xiàn)在世界上最大的公司之一支持這一發(fā)展，毫無疑問，明年我們會聽到更多關(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ξ磥砜捶ǖ男录夹g(shù)時(shí)，我們都非常興致勃勃。多年來，我們對有機(jī)液流電池進(jìn)行了多次演講和討論。我們 2019 年對里昂的訪問包括參觀 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)波動市場成本的金屬便宜。
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)量的問題并非易事，但 IFBF 的供應(yīng)商表現(xiàn)出足夠的信心來說服我。
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。自動化系統(tǒng)和對高質(zhì)量制造的關(guān)注在成品方面顯示出顯著的改進(jìn)。
會議之前，歐洲液流電池組織舉辦了一場研討會，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的許多方面。
這些給電池系統(tǒng)的用戶帶來信心。這貫穿價(jià)值鏈并支持該行業(yè)的進(jìn)一步增長。在主會議期間，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)——并且對工廠建造液流電池的投資正在增加。
總體而言，現(xiàn)場氣氛非常樂觀，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 上再次會面，更進(jìn)發(fā)展情況并制定更具冒險(xiǎn)精神的計(jì)劃。
