中國儲能網(wǎng)訊:由中國科學院大連化學物理研究所牽頭,與大連融科儲能技術發(fā)展有限公司和機械工業(yè)北京電工技術經(jīng)濟研究所聯(lián)合研制的IEC 62932-2-1《固定式液流電池能源系統(tǒng) 第2-1部分:性能通用要求和試驗方法》于2020年正式發(fā)布。
本標準的制定進一步保證我國液流電池技術及產(chǎn)品在國際市場的領先地位,對推動液流電池技術儲能領域的研發(fā)、生產(chǎn)和應用起到重要的促進作用。同時,也將為液流電池制造商的生產(chǎn)、經(jīng)營和質量檢驗,為液流電池用戶和相關檢驗部門提供規(guī)范的質量評價依據(jù)。
什么是液流電池系統(tǒng)?
隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展,對能源需求日益增加,化石能源的大量消耗所造成的環(huán)境壓力日益突出。因此,各國家需要加大可再生能源接入比例,降低化石能源消耗。但風能、太陽能等可再生能源發(fā)電受時間、晝夜、季節(jié)等因素影響,具有明顯的不連續(xù)、不穩(wěn)定及不可控的非穩(wěn)態(tài)特性。因此,大規(guī)模高效儲能技術是解決可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定的關鍵核心技術。
液流電池是一類通過電解液內(nèi)離子的價態(tài)變化實現(xiàn)電能存儲和釋放的二次電池。典型的液流電池單體的結構包括:1)正、負電極;2)隔膜和電極圍成的電極室;3)電解液罐、泵和管路系統(tǒng)。多個電池單體用雙極板串接等方式組成電堆,電堆配入控制系統(tǒng)組成液流電池系統(tǒng),液流電池工作原理圖如圖1所示。
圖1 液流電池工作原理圖
作為一類新型電化學儲能裝置,液流電池系統(tǒng)的輸出功率和容量相互獨立,系統(tǒng)設計非常靈活、能量效率高、電池使用壽命長,穩(wěn)定性和可靠性高、可深度放電、自放電低(在系統(tǒng)處于關閉模式時無自放電現(xiàn)象)、選址自由度大、無污染、維護簡單、運營成本低、安全性高(無爆炸或著火危險)等一系列優(yōu)點,在大規(guī)模儲能領域具有極大的優(yōu)勢和應用潛力。
標準主要研制了哪些內(nèi)容?
本標準規(guī)定了液流電池儲能系統(tǒng)、液流電池系統(tǒng)的通用要求和具體試驗方法,用于驗證其性能。標準適用于針對固定地點設計和使用的液流電池系統(tǒng)或液流電池儲能系統(tǒng)(即不可移動式),不包括電磁兼容的系統(tǒng)試驗內(nèi)容。本標準對液流電池儲能系統(tǒng)、液流電池系統(tǒng)和液流電池電堆的邊界做出明確界定,如圖2所示:
圖2 液流電池儲能系統(tǒng)邊界圖
從圖中可以看出,確定后的液流電池儲能系統(tǒng)包括:液流電池系統(tǒng)和功率轉換器和控制單元,液流電池系統(tǒng)由電池管理系統(tǒng)、電堆、電池支撐系統(tǒng)和電解液儲罐等構成。
在標準研制過程中,重點開展了液流電池系統(tǒng)邊界分析研究、液流電池性能要求和試驗方法驗證和試驗結果比對,包括儀器精度、環(huán)境條件等一般試驗要求、試驗對象的選取要求,以及對試驗結果的影響分析,還包括能量試驗、最大輸入試驗、最大輸出試驗和能效試驗等,并通過組織召開國際標準化工作組會議與各國專家開展技術研討,結合各國液流電池市場應用進展,使國際標準內(nèi)容更加適應液流電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。