中國儲能網(wǎng)訊：近年隨著新能源發(fā)展的突飛猛進(jìn)，新能源發(fā)電項(xiàng)目與電網(wǎng)難以相容的矛盾已是越來越突出，國內(nèi)最大的風(fēng)力發(fā)電企業(yè)龍?jiān)醇瘓F(tuán)在2008年就因此損失達(dá)8000萬元。與此同時，被寄予厚望的智能電網(wǎng)尚處于前期研究階段，要完全建成預(yù)計到2020年前后，遠(yuǎn)水難解近渴。相對較為成熟的儲能技術(shù)因其在較短時間內(nèi)可能解決新能源電力并入電網(wǎng)的問題，而順理成章地被定義為解決新能源發(fā)電入網(wǎng)問題的首選。
液流電池是儲能最佳選擇
儲能技術(shù)，其實(shí)是一個早就被廣泛認(rèn)知的概念，根據(jù)其儲能的原理被分為物理儲能和化學(xué)儲能兩種。物理儲能是指在先將電能轉(zhuǎn)化為勢能或動能，在要用時再將其轉(zhuǎn)化為電能的儲能手段。物理儲能主要有抽水蓄能、空氣壓縮儲能以及近幾年興起的飛輪儲能等幾種方式。物理儲能技術(shù)是最早被研究出來的，但是由于其受限因素較多而難以在大范圍內(nèi)大規(guī)模推廣。
化學(xué)儲能就是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能再在使用時轉(zhuǎn)化為電能輸出的技術(shù)，比如汽車上用的鉛酸電池，手機(jī)里用的鋰電池，平時常用的鎳鎘電池都屬于化學(xué)儲能范疇。但是上述電池因其各自缺點(diǎn)的限制都很難在新能源發(fā)電過程中擔(dān)當(dāng)重任。比如鋰電池，因?yàn)樘幚磉^程精細(xì)復(fù)雜，難以形成大規(guī)模、大容量的儲能電池;而鉛酸電池在某些新能源發(fā)電企業(yè)有所應(yīng)用，但是其能量低、功率低、危害環(huán)境、單體電池不能過大等缺點(diǎn)注定了它不適于在新能源發(fā)電等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。
相比較而言，液流儲能電池具有物理儲能技術(shù)和常規(guī)電池?zé)o法比擬的優(yōu)點(diǎn)。相對物理儲能來說，液流電池不受地域等條件限制，只要有新能源發(fā)電設(shè)備的地方就能安裝，而且占地面積相對較小。相對于鉛酸電池等常規(guī)電池而言，液流電池具有不受地理?xiàng)l件限制，理論循環(huán)壽命較長，安全可靠性高，能量密度高，一次性投入較低等優(yōu)點(diǎn)。由此可見，液流儲能電池是儲能技術(shù)的一個重要發(fā)展方向，是可以在較短時間內(nèi)解決新能源發(fā)電并網(wǎng)問題的關(guān)鍵技術(shù)。
優(yōu)質(zhì)低價 易于大范圍應(yīng)用
液流儲能電池的工作原理與常規(guī)蓄電池的活性物質(zhì)被包容在固態(tài)電極內(nèi)不同，液流電池的正、負(fù)極活性物質(zhì)主要存在于電解液中，通過送液泵流過液流電池，電池內(nèi)的正、負(fù)極電解液由離子交換膜隔開。按其儲能介質(zhì)的不同也可分為釩電池、鈉硫電池、鋅溴電池等。這三種電池都具有液流電池的優(yōu)點(diǎn)，但是也有其缺點(diǎn)，例如釩電池和鈉硫電池的造價都較為昂貴，而且鈉硫電池還需要在高溫環(huán)境下運(yùn)行，會產(chǎn)生一定的安全問題。
鋅溴電池在造價上具有與生俱來的優(yōu)勢，因?yàn)閺膬δ茈姵氐钠毡槌杀究矗娊庖撼杀菊嫉娇偝杀镜?0%，所以電解液成分的價格在很大程度上決定了電池的整體造價。而鋅溴電池的電解液成分為鋅和溴，其中鋅是一種很常見的金屬，容易大量獲取而且價格較低，而另一種成分溴更是常見，甚至在污水中就能提取。這個先天性的特質(zhì)決定了鋅溴電池在成本方面具有的優(yōu)勢。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估算，鈉硫電池和釩電池的每度電造價成本基本在500美元左右，而鋅溴電池相應(yīng)的成本則在100美元上下，與常見的鉛酸電池造價相當(dāng)。由此可見，鋅溴電池的價格優(yōu)勢非常明顯，這為鋅溴電池的大規(guī)模、大范圍應(yīng)用奠定了一個很好的基礎(chǔ)。
發(fā)展前景廣闊 需多方努力參與
毋庸置疑，因其低廉的成本卓越的性能特性，鋅溴電池是一個前景廣闊的技術(shù)，將來有望在新能源發(fā)電、電網(wǎng)削峰填谷、用電大戶錯峰儲電、電動汽車充電等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，就其現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r來看，仍需要國家政府、研究機(jī)構(gòu)等各方力量的共同參與與努力，方能快速地發(fā)展壯大。
首先是專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)方面。目前企業(yè)只能在電化學(xué)類專業(yè)的畢業(yè)生中挑選專業(yè)技術(shù)人才，而國內(nèi)開設(shè)電化學(xué)學(xué)科的高校非常有限，這造成企業(yè)人才選拔異常困難，企業(yè)人才儲備非常貧乏。其次，儲能電池是產(chǎn)業(yè)還是技術(shù)的爭論在國內(nèi)仍未有定論，國內(nèi)從事儲能電池特別是鋅溴電池研究的研究機(jī)構(gòu)屈指可數(shù)，同時缺乏相關(guān)的國家資助科技攻關(guān)項(xiàng)目支撐。如果僅僅依靠幾個民間企業(yè)的參與，無論從資金規(guī)?；蚣夹g(shù)實(shí)力以及政策支持方面，都將使儲能電池的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展被迫減緩。而在智能電網(wǎng)建成仍遙遙無期的情況下，這將阻礙我國新能源發(fā)電事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
