鉅大LARGE | 點擊量：465次 | 2023年05月26日
全釩液流電池："儲能黑馬"背后的故事
作為當前十二五期間重點支持的發展領域，儲能技術已成為決定我國可再生能源發展最重要的因素之一。由于可再生能源發電具有明顯的不持續、不穩定和不可控的非穩態特點，大規模并網將對電網的安全、可靠、高效運行帶來嚴重風險與挑戰。因此，如何實現新能源的大規模接入和提高其發電效率已經成為能源領域的焦點問題。而儲能技術便是解決這一問題的有效途徑，也是當前全球技術競爭的新焦點。
在我國，可再生能源剛剛興起的2000年，很少有人能預見到今后大規模儲能技術的重要性。我國科學院大連化學物理研究所（簡稱大連化物所）研究員張華民和他的研究團隊，卻憑著敏銳的科學和市場洞察力早早地開始了大規模電化學儲能技術研究。
目前，該團隊已經研制出全球最大規模的5MW/10MWh全釩液流電池儲能系統并且全面投入運行，而全釩液流電池又被稱為儲能領域的一匹黑馬。張華民對《我國科學報》記者指出，近年來大連化物所推廣的深化產學研合作模式，為全釩液流電池研發和應用推廣起到至關重要的用途。
堅持液流電池研究
大規模高效儲能技術是實現可再生能源發電規模化利用的關鍵技術，也是建設智能電網、提高電網對可再生能源發電兼容能力亟待解決的核心技術。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
長期從事液流電池研究的張華民表示，通過對多種電化學儲能技術的分析和調研，最終選定了充放電循環壽命長，安全性高，應答速度快的全釩液流電池儲能技術作為研究方向。
2005年，在國家科技部863計劃項目的支持下，大連化物所成功研制出當時國內規模最大的10kW全釩液流電池儲能系統，填補了國內液流電池儲能系統技術的空白，邁出了全釩液流電池儲能技術應用的第一步。
但是，全球范圍內的全釩液流電池研究并非一路坦途。
2005年，國際液流電池領軍公司日本住友電工公司中止了全釩液流電池儲能技術研究開發；2008年，全球液流電池界著名的加拿大VRBPowerSystem公司也宣布破產。
在此嚴峻形勢之下，大連化物所的研究人員仍然堅信自己的科學判斷與技術上的領先優勢，始終引領著全球全釩液流電池技術的研究開發和產業化應用。
同時，大連化物所還積極從產業化技術平臺發展角度出發,選擇優秀的戰略合作伙伴進行合作。2006年，大連化物所與國際四大高純釩化學品生產商之一的博融（大連）產業投資有限公司（簡稱博融公司）合作成立液流儲能電池聯合實驗室。
張華民說：此次合作不僅是全釩液流電池技術產學研合作及工程轉化的開始，也是釩產業鏈向市場前景廣闊的新能源市場延伸的開端。通過我們雙方在技術和市場方面的優勢互補，全釩液流電池技術發展迅速。
產學研結碩果
2008年，當時的大連化物所成功開發出額定輸出功率為10kW的電堆，并集成出當時國內首臺最大規模的100kW/200kWh全釩液流電池儲能系統。我國電力科學研究院還因此首次對全釩液流電池儲能技術進行了電網應用性能的綜合測試，對其實際應用供應了實驗數據支撐。
隨著電力市場對儲能技術重視和需求的快速新增，以及全釩液流電池儲能技術的日益成熟，2008年博融公司與大連化物所共同出資創立了大連融科儲能技術發展有限公司（簡稱融科儲能），希望能以這種公司化的運作方式，加速推進全釩液流電池實驗室技術的工程化和產業化。
通過與電網運營商、風電運營公司‘產學研用’的緊密合作，大連化物所積極執行了全釩液流電池儲能技術的工程應用示范。這種市場引導技術發展，以產品定型和推廣應用帶動了新技術的開發。張華民說。
記者了解到，大連化物所與融科儲能的分工合作中，前者側重于高性能、低成本的全釩液流電池關鍵材料和核心技術研發，以及新一代全釩液流電池電堆技術的開發。
融科儲能則側重于全釩液流電池材料的批量化、工程化、產業化生產技術開發，大規模儲能系統的設計和集成，電池管理系統、能量控制策略的開發，以及為客戶供應定制化的儲能解決方法等。
據了解，融科儲能自成立以來，還積極與電網公司、電力設計院、可再生能源發電運營商合作，開展了全釩液流電池儲能技術在風電、太陽能發電、智能微電網等領域的示范，不斷提高技術的可靠性，探索儲能技術的經濟化運行和商業化模式。
在產學研模式的推進下，由融科儲能和大連化學物理研究所合作研制出全球最大規模的5MW/10MWh全釩液流電池儲能系統應用示范工程，2013年年初在國電龍源公司法庫縣臥牛石風電場完成安裝并通過驗收。
據悉，這是目前世界上第一套實際并網運行的5MW級大型工業儲能裝置，使我國在該領域技術研發、成套產品生產等方面處于世界先進水平。
通過與融科儲能的產學研合作，目前大連化物所在全釩液流電池儲能技術及應用示范方面已取得了豐碩成果，申報國家發明專利101件、國際專利6件，形成了完整的自主知識產權體系。同時還積極參與歐洲液流電池技術標準的制定，協調和推進國際液流電池技術標準的制定。
張華民說：今后大連化物所還將繼續堅持和深化產學研合作模式，加快推進全釩液流電池的規模化應用。
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