直到20世紀(jì)末期，液流電池技術(shù)才零星地得到示范應(yīng)用。在當(dāng)時，日本企業(yè)成功開發(fā)出了數(shù)十千瓦級的鐵鉻液流電池系統(tǒng)，但由于Cr的反應(yīng)可逆性差等問題，鐵鉻液流電池的能量效率較低，后續(xù)相關(guān)研究逐漸減少。
中國是在進(jìn)入21世紀(jì)后才真正在液流儲能電池領(lǐng)域取得進(jìn)展。2016年，國家能源局批復(fù)了第一個百兆瓦級全釩液流電池儲能電站項(xiàng)目。由大連恒流儲能電站有限公司建設(shè)和運(yùn)營，電池系統(tǒng)由大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司提供，總建設(shè)規(guī)模為200兆瓦（MW）/800兆瓦時（MWh）。這個項(xiàng)目于2022年10月30日正式并網(wǎng)發(fā)電那一刻起，標(biāo)志著中國在液流電池儲能技術(shù)領(lǐng)域取得了重要突破。由于其技術(shù)成熟度高、商業(yè)化程度高，在很多種場合中，我們講液流儲能電池基本等同于全釩液流電池。這種電池有什么好處？為什么值得專門被討論？
液流電池“特性”鮮明
我們平常所說的液流儲能電池，其實(shí)是一類產(chǎn)品的統(tǒng)稱。全釩液流電池、鐵鉻液流電池、全鐵液流電池、鐵溴液流電池，都是液流電池。這幾種液流電池各具特色，其中全釩液流電池技術(shù)成熟度最高，商業(yè)化進(jìn)程最快，短期內(nèi)被市場賦予了更高的期待值！并且液流電池類產(chǎn)品以“安全性高”而著稱。電化學(xué)儲能項(xiàng)目最怕的就是安全事故，現(xiàn)在有了一種電池可以充分避免事故問題，自然會被行業(yè)所關(guān)注。這種電池其電解液與電極材料是分開的，且采用水溶液體系，不含易燃易爆成分，會避免因電極材料失效或短路等原因引發(fā)的安全隱患。
在充電過程中，正極電解液中的正離子和負(fù)極電解液中的負(fù)離子分別被吸附到正負(fù)極上，形成高能量狀態(tài)。放電時，正負(fù)離子在電極上發(fā)生還原反應(yīng)，釋放出能量，從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
液流電池就如同一個“特長生”，特性鮮明，優(yōu)勢突出。長時儲能也是它的強(qiáng)項(xiàng)。液流電池的功率單元（電堆）和能量單元（電解液和電解液儲罐）相互獨(dú)立。功率只取決于電堆大小，容量只取決于電解液儲量和濃度。這意味著可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景需求，靈活地設(shè)計(jì)系統(tǒng)功率與儲能時長。當(dāng)需要增大儲電容量時，只需要增大電解液儲罐容積或提高電解液濃度；如果想增大功率，只需要增加電堆功率或是增加電堆數(shù)量，適應(yīng)性很強(qiáng)。在技術(shù)的不斷進(jìn)步和商業(yè)化應(yīng)用加速推進(jìn)中，液流電池在國內(nèi)外儲能市場中的地位將更加重要。
液流儲能正進(jìn)入招投標(biāo)視野
在新能源領(lǐng)域有個不成文的“江湖規(guī)矩”，新技術(shù)要想在市場中被接納，成為主流，首先得學(xué)會在大型招投標(biāo)項(xiàng)目中嶄露頭角、占據(jù)席位。曾經(jīng)一度，液流儲能項(xiàng)目都以“示范性項(xiàng)目”偏居一隅。在鋰電的天下中，液流儲能項(xiàng)目獲得招投標(biāo)集采的機(jī)會，何其艱難！液流儲能技術(shù)也是經(jīng)過了長達(dá)10多年的示范考核，才拿到機(jī)會。并且其大規(guī)模儲能的工程效果已得到了充分的驗(yàn)證，產(chǎn)業(yè)配套成熟，可以支撐起百兆瓦級儲能項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)。此外，全釩液流電池系統(tǒng)的單瓦時成本已經(jīng)可以控制在２-2.5元的水平，具備了商業(yè)化應(yīng)用的條件。根據(jù)儲能頭條的統(tǒng)計(jì)，2024年全釩液流電池平均中標(biāo)價格在2.1元/Wh上下，同比2023年已經(jīng)有了20%左右的下降。隨著儲能時長的遞增，5-6小時儲能已經(jīng)能做到2元/Wh以下?？稍偕茉幢戎卦絹碓酱螅瑑δ軙r長需求會向長時拓展，這必然會要求儲能設(shè)施具備十幾個小時乃至幾天的儲能時長，以滿足吉瓦級別的再生能源并網(wǎng)和長時間削峰填谷的需求。
然而，在目前的儲能電池技術(shù)水平下，鋰離子電池儲能時長此前以２小時居多，現(xiàn)下已經(jīng)提升至４小時，但要達(dá)到６小時及以上的儲能時長則會面臨成本與產(chǎn)品安全等方面的諸多挑戰(zhàn)。低成本、長時儲能電池的發(fā)展將成為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。液流儲能是最接近于能夠滿足這兩種條件的技術(shù)與系統(tǒng)。2024市場上已經(jīng)出現(xiàn)了GWh級全釩液流儲能系統(tǒng)的集采，由新華水力發(fā)電主導(dǎo)，大連融科、星辰新能、中車株洲所、液流儲能技術(shù)、四川偉力得這五家企業(yè)中標(biāo)。此外，去年中國電氣裝備集團(tuán)儲能科技有限公司也進(jìn)行了液流儲能項(xiàng)目集采。
雖然截至目前僅有中核匯能、國家電投、中國電氣裝備集團(tuán)、中國電建等為數(shù)不多的幾家央國企單位在實(shí)際項(xiàng)目上關(guān)注到了“液流儲能”。樂觀一點(diǎn)的話，我們看到的是，經(jīng)過10多年的沉淀，液流儲能終于進(jìn)入了招投標(biāo)視野。意味著液流儲被市場所需要。但比起鋰電池的市場化進(jìn)展速度，液流儲能還是慢了很多?；旧箱囯姵匾呀?jīng)占據(jù)了4小時儲能市場的半壁江山，液流儲能若想真正被市場采納，可能更大的機(jī)會在６小時，甚至8小時的儲能時長。
來源：儲能頭條
