中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月14日，在甘肅省金昌市金川區(qū)華能西坡光伏電站內(nèi)，一個(gè)250千瓦/500千瓦時(shí)的液流儲(chǔ)能電站正進(jìn)行每天兩沖兩放的“固定動(dòng)作”。從2023年投運(yùn)以來(lái)，該儲(chǔ)能電站已平穩(wěn)運(yùn)行一年有余，各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)良好，有效驗(yàn)證了鐵鉻液流儲(chǔ)能電池在配套新能源發(fā)電場(chǎng)景的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性。
就在不久前的7月31日，海川太風(fēng)水儲(chǔ)能科技（無(wú)錫）有限公司牽頭開(kāi)發(fā)的250千瓦/500千瓦時(shí)鐵鉻液流電池光儲(chǔ)一體儲(chǔ)能系統(tǒng)，成功通過(guò)由中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)化學(xué)工程系教授金涌等資深專家組成的專家組開(kāi)展的科技成果評(píng)價(jià)，專家組認(rèn)為該成果針對(duì)鐵鉻液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)電堆功率低、一致性差、并網(wǎng)響應(yīng)慢、析氫安全隱患、電解液交叉污染等難題開(kāi)展了系統(tǒng)性研究，進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新，項(xiàng)目整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
突破液流電池多項(xiàng)技術(shù)難題
近年來(lái)，我國(guó)新能源迎來(lái)快速發(fā)展時(shí)期，新能源裝機(jī)保持每年增長(zhǎng)1億千瓦以上規(guī)模。8月23日，國(guó)家能源局發(fā)布的1-7月份全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至7月底，全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量36.7億千瓦，其中太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量11.1億千瓦，同比增長(zhǎng)50.8%；風(fēng)電裝機(jī)容量5.7億千瓦，同比增長(zhǎng)22.1%。今年前7個(gè)月，風(fēng)電新增裝機(jī)5367萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電新增裝機(jī)22325萬(wàn)千瓦。隨著新能源在總發(fā)電裝機(jī)比重不斷提升，電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能尤其是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求也日益迫切。在此背景下，近年來(lái)以液流電池為代表的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)迎來(lái)戰(zhàn)略機(jī)遇期。
海川太風(fēng)水儲(chǔ)能科技（無(wú)錫）有限公司董事長(zhǎng)左紅堂介紹，相比于鋰電池，液流電池具備本質(zhì)安全、無(wú)燃爆風(fēng)險(xiǎn)、容量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬、原材料可再生等優(yōu)勢(shì)，是適應(yīng)高比例新能源電力系統(tǒng)的理想儲(chǔ)能單元。
據(jù)悉，當(dāng)前液流電池從技術(shù)路線上分為全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池、水系液流電池等幾類主流技術(shù)路線。從2025全國(guó)液流電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)獲悉，去年我國(guó)液流電池裝機(jī)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，液流電池儲(chǔ)能電站項(xiàng)目新增并網(wǎng)0.81吉瓦/3.23吉瓦時(shí)，較2023年增長(zhǎng)10倍，液流電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到商業(yè)化發(fā)展階段。
海川太風(fēng)水儲(chǔ)能科技（無(wú)錫）有限公司總經(jīng)理郭煌表示，海川儲(chǔ)能核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)源于國(guó)內(nèi)首家鐵鉻液流電池公司——蘇州久潤(rùn)能源科技有限公司，深耕鐵鉻液流儲(chǔ)能技術(shù)十余年，2021年時(shí)海川太風(fēng)水儲(chǔ)能科技（無(wú)錫）有限公司與中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心聯(lián)合成立未來(lái)新能源實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域深厚的技術(shù)沉淀，積極打造一個(gè)跨學(xué)科、綜合性的創(chuàng)新研究平臺(tái)，致力于新一代鐵鉻液流電池技術(shù)開(kāi)拓創(chuàng)新。
針對(duì)當(dāng)前液流電池發(fā)展過(guò)程中面臨的電堆功率低、一致性差、并網(wǎng)響應(yīng)慢、析氫安全隱患、電解液交叉污染等共性技術(shù)難題。海川儲(chǔ)能通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，成功開(kāi)發(fā)了新一代大功率鐵鉻液流電池單堆系統(tǒng)，該電堆額定功率可達(dá)33千瓦，工作溫度從零下20攝氏度至70攝氏度，能量效率達(dá)75%以上，循環(huán)壽命2萬(wàn)次以上。在華能西坡光伏電站儲(chǔ)能項(xiàng)目中創(chuàng)新應(yīng)用晶閘管并聯(lián)旁路開(kāi)關(guān)及智能控制，實(shí)現(xiàn)10ms內(nèi)無(wú)沖擊并網(wǎng)，具備智能零投切功能；并通過(guò)電解液改進(jìn)，電堆結(jié)構(gòu)優(yōu)化，解決電堆密封，抑制離子交叉污染和析氫問(wèn)題。
推動(dòng)液流電池成本穩(wěn)步下降
當(dāng)前，儲(chǔ)能行業(yè)正處于從政策驅(qū)動(dòng)向市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。市場(chǎng)需求已經(jīng)驗(yàn)證，在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能場(chǎng)景（4小時(shí)以上），液流電池技術(shù)相比于其他電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，具備不可替代性。
但是不可否認(rèn)的是，單位成本仍然是影響液流電池商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵因素。以大連融科中標(biāo)國(guó)家電投攀枝花項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目全釩液流電池系統(tǒng)價(jià)格成本達(dá)2.295元/瓦時(shí)，而同期鋰電儲(chǔ)能最低單價(jià)已下探至0.473元/瓦時(shí)。
左紅堂指出，液流電池最主要的成本是電解液，占系統(tǒng)整體成本能達(dá)到40%以上，其次是電堆成本，占系統(tǒng)總成本約35%，電堆的主要成本源于離子交換膜的成本，其它構(gòu)件成本約占整體成本25%左右。當(dāng)前全釩液流電池成本偏高的重要原因就是因?yàn)殁C材料價(jià)格較高，目前釩材料的價(jià)格以達(dá)到7.7萬(wàn)元/噸，而鐵鉻材料的價(jià)格約為0.25萬(wàn)元/噸，不到為釩價(jià)的1/20。
“這也是我們看好鐵鉻液流電池這一技術(shù)路線的原因之一，在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能同等優(yōu)勢(shì)條件中，鐵鉻不比全釩遜色，在電解液成本方面，鐵鉻更加具備無(wú)限可能。我們的目標(biāo)是讓液流電池的成本做到和鋰電池一樣，讓鐵鉻液流電池成本低于1元/瓦時(shí)?！惫捅硎?。
左紅堂介紹，隨著250千瓦/500千瓦時(shí)鐵鉻液流電池光儲(chǔ)一體儲(chǔ)能系統(tǒng)的各項(xiàng)性能已經(jīng)得到充分驗(yàn)證，該公司將加快推動(dòng)這一技術(shù)走向市場(chǎng)。早在今年6月4日，海川儲(chǔ)能鐵鉻液流電池電堆研發(fā)制造總部項(xiàng)目就已經(jīng)正式簽約，將落地江蘇省江陰市霞客灣科學(xué)城。據(jù)悉，該項(xiàng)目總投資2億元，計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)400兆瓦鐵鉻液流儲(chǔ)能電池電堆自動(dòng)化生產(chǎn)線以及集裝箱式儲(chǔ)能模塊總部基地項(xiàng)目，產(chǎn)線滿產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)1.6吉瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模，項(xiàng)目將在2026年1月正式投產(chǎn)。
