中國儲能網(wǎng)訊:在當今世界,隨著可再生能源政策的持續(xù)優(yōu)化與大力推廣,可再生能源的快速發(fā)展和應用已成為全球趨勢??稍偕茉丛诎l(fā)電過程中存在顯著的隨機性,間歇性和波動性,隨著風電和光伏發(fā)電等發(fā)電量逐步上升,將對電網(wǎng)造成較大沖擊,為了保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,以新型儲能技術增強電網(wǎng)的靈活性和調(diào)節(jié)能力已達成了共識。
而隨著規(guī)模化儲能電站市場化投運,其安全性也備受政策制定者和公眾的廣泛關注。
儲能電站的安全防控實際貫穿于電池制造、電站設計建設、電站運行維護和事故后應對等多個關鍵環(huán)節(jié),可以在全生命周期內(nèi)降低儲能電站的安全風險。因此,對不同儲能技術進行研發(fā)與應用,將提升儲能電站的安全性,以確保可再生能源的可持續(xù)發(fā)展。
在眾多新型儲能技術中,液流電池憑借其獨特的長時儲能和高安全性而備受矚目。以鋅鐵液流電池為例,其安全性可從以下幾個方面驗證。
無機配方電解液:鋅鐵液流電池采用不可燃的無機配方水系電解液。無論在何種溫度和壓力下,電解液都不會分解出可燃物,從根本上杜絕了發(fā)生火災的可能性。
優(yōu)異的溫度自控能力:由于水系電解液的高熱容性,鋅鐵液流電池在充放電過程中溫度可以自然調(diào)節(jié)。電解液不斷循環(huán),能夠有效吸收和散發(fā)熱量,自然調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度,減少了因溫度過高帶來的安全隱患。
穩(wěn)定的化學性質(zhì):鋅鐵液流電池可在寬泛的溫度范圍內(nèi)工作,其主要活性元素為化學性質(zhì)相對穩(wěn)定的鋅和鐵,其在電化學反應中的穩(wěn)定性高,難以產(chǎn)生劇烈的化學反應,進一步增強了系統(tǒng)的安全性。
解耦結構:液流電池可以滿足4-10小時的長時儲能,其容量模塊與功率模塊在物理上是分離的。這種設計使得電池即便在過充、過放或短路等極端情況下,依然保障安全性。
同時,液流電池作為一種先進的儲能技術,其技術路線的豐富性體現(xiàn)在多種配對的選擇上??梢猿浞掷脟鴥?nèi)供應充足的元素,以保障供應穩(wěn)定性并降低成本。以鋅鐵液流電池的原料,鋅與鐵為例,在中國的儲量尤為豐富。特別是中國的鋅礦資源儲量居世界前列。根據(jù)USGS數(shù)據(jù)顯示,中國鋅礦儲量是全球最大的鋅礦生產(chǎn)國,全年的鋅礦產(chǎn)量為420萬噸,占比約為32.31%。中國也是全球最大的鐵礦石生產(chǎn)國之一,國內(nèi)鐵礦石儲量較為豐富。中國的鐵礦區(qū)主要分布在遼寧鞍山和本溪、河北唐山、北京密云、湖北大冶、安徽蕪湖和山東濟南萊蕪等地。
基于液流電池在大規(guī)模儲能領域展現(xiàn)出廣闊的應用潛力,尤其是在對安全性要求極高的應用場景中,如區(qū)域電網(wǎng)調(diào)峰、偏遠地區(qū)電力供應、以及應急備用電源等。除了極高的安全性,液流電池通常兼具長時儲能、選址靈活、長壽命、成本低等特點,適用于源、網(wǎng)、荷各側的不同儲能應用場景,也為實現(xiàn)可持續(xù)能源體系提供了有力支持。