中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:在當(dāng)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(yīng)用已成為全球趨勢(shì)??稍偕茉丛诎l(fā)電過(guò)程中存在顯著的隨機(jī)性,間歇性和波動(dòng)性,隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電等發(fā)電量逐步上升,將對(duì)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(yùn)行,以新型儲(chǔ)能技術(shù)增強(qiáng)電網(wǎng)的靈活性和調(diào)節(jié)能力已達(dá)成了共識(shí)。
而隨著規(guī)模化儲(chǔ)能電站市場(chǎng)化投運(yùn),其安全性也備受政策制定者和公眾的廣泛關(guān)注。
儲(chǔ)能電站的安全防控實(shí)際貫穿于電池制造、電站設(shè)計(jì)建設(shè)、電站運(yùn)行維護(hù)和事故后應(yīng)對(duì)等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),可以在全生命周期內(nèi)降低儲(chǔ)能電站的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,對(duì)不同儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與應(yīng)用,將提升儲(chǔ)能電站的安全性,以確??稍偕茉吹目沙掷m(xù)發(fā)展。
在眾多新型儲(chǔ)能技術(shù)中,液流電池憑借其獨(dú)特的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)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(gè)方面驗(yàn)證。
無(wú)機(jī)配方電解液:鋅鐵液流電池采用不可燃的無(wú)機(jī)配方水系電解液。無(wú)論在何種溫度和壓力下,電解液都不會(huì)分解出可燃物,從根本上杜絕了發(fā)生火災(zāi)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(guò)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(guò)高帶來(lái)的安全隱患。
穩(wěn)定的化學(xué)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(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的鋅和鐵,其在電化學(xué)反應(yīng)中的穩(wěn)定性高,難以產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。
解耦結(jié)構(gòu):液流電池可以滿足4-10小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,其容量模塊與功率模塊在物理上是分離的。這種設(shè)計(jì)使得電池即便在過(guò)充、過(guò)放或短路等極端情況下,依然保障安全性。
同時(shí),液流電池作為一種先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù),其技術(shù)路線的豐富性體現(xiàn)在多種配對(duì)的選擇上??梢猿浞掷脟?guó)內(nèi)供應(yīng)充足的元素,以保障供應(yīng)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(guó)的儲(chǔ)量尤為豐富。特別是中國(guó)的鋅礦資源儲(chǔ)量居世界前列。根據(jù)USGS數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)鋅礦儲(chǔ)量是全球最大的鋅礦生產(chǎn)國(guó),全年的鋅礦產(chǎn)量為420萬(wàn)噸,占比約為32.31%。中國(guó)也是全球最大的鐵礦石生產(chǎn)國(guó)之一,國(guó)內(nèi)鐵礦石儲(chǔ)量較為豐富。中國(guó)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(jì)南萊蕪等地。
基于液流電池在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用潛力,尤其是在對(duì)安全性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景中,如區(qū)域電網(wǎng)調(diào)峰、偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)、以及應(yīng)急備用電源等。除了極高的安全性,液流電池通常兼具長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能、選址靈活、長(zhǎng)壽命、成本低等特點(diǎn),適用于源、網(wǎng)、荷各側(cè)的不同儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景,也為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源體系提供了有力支持。