中國儲能網(wǎng)訊:2022年,我國儲能市場實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展。在眾多技術路線中,鋰離子電池占據(jù)絕對主導地位。但是,不難發(fā)現(xiàn),壓縮空氣儲能、液流電池儲能、鈉離子電池、飛輪等其他技術路線的項目,在規(guī)模上也有所突破,應用模式逐漸增多。
儲能技術多路線開花,主要是提高安全性及滿足長時儲能需求。目前,鋰電池技術路線下,大多是滿足2-4小時的儲能需求,而青海等地區(qū)將來可能需要6小時,甚至更長時間的儲能。
隨著儲能應用的深化,長時儲能需求也在釋放。咨詢機構WoodMac統(tǒng)計,在全球范圍內,建成已投運的長時儲能項目價值已超過300億美元。從2019年至今,全球長時儲能項目已經(jīng)吸引了580億美元的投資,這些項目如果全部投建完成,全球長時儲能裝機總量預計將新增5700萬千瓦,相當于2022年全球長時儲能總裝機的3倍左右。
液流電池是長時儲能最具潛力的方向之一。
最早的儲能技術之一
2022年10月,首個國家級大型化學儲能示范項目——液流電池儲能調峰電站在大連市正式并網(wǎng)發(fā)電。該項目由國家能源局批準,總建設規(guī)模為200MW/800MWh。本次并網(wǎng)的是該電站的一期工程,規(guī)模為100MW/400MWh。
這一項目創(chuàng)下了全球功率最大、容量最大液流電池儲能系統(tǒng)紀錄,同時也標志著液流電池技術步入產業(yè)化發(fā)展階段。
液流電池是起步最早的儲能技術路線之一,已經(jīng)在國內外進行了長達幾十年的發(fā)展。根據(jù)電解液溶液的不同,涌現(xiàn)出了全釩、鋅鐵、鋅溴、全鐵等多種細分流派,展現(xiàn)了儲能領域百家爭鳴的景象。目前受關注的液流電池有鋅電池、釩電池等。
回顧我國儲能產業(yè)發(fā)展,液流電池是國內最早落地的技術。2010年,作為財政部、科技部、國家能源局及國家電網(wǎng)公司聯(lián)合推出的 “金太陽工程”首個重點項目,張北國家風光儲輸示范工程開建。其中的儲能部分,就是2MW/8MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)。該項目的投建標志著液流電池技術開始落地,以及國內儲能產業(yè)的萌芽。
后來,新能源汽車的蓬勃發(fā)展,推動鋰離子技術成本快速下降,以鋰電池為主的技術路線開始走向前臺,并成為主流。但是,液流電池仍然在悄然發(fā)展。
但是,液流電池仍然在悄然發(fā)展。目前,全球范圍內,Zinc8、Primus、 緯景儲能、EOS、恒安儲能等主攻鋅液流電池;Invinity、日本住友電工、上海電氣、大連融科、湖南銀鋒等主攻釩液流電池。
鋅溴液流電池產業(yè)化提速
2022年10月,由恒安儲能投建的江蘇恒安鋅溴液流儲能電池項目一期試產,項目總投資5億美元,規(guī)劃產能5GWh,將與華能、華電、國能、國電投、中節(jié)能等企業(yè)開展全面合作,供應全國乃至全球市場。
據(jù)了解,恒安儲能為香港上市公司中國安儲能源集團的子公司,通過并購百能匯通的鋅溴電池業(yè)務,迅速掌握了鋅溴電池微孔隔膜、雙極板等關鍵材料的專利技術和全套生產工藝,并自主開發(fā)了電堆自動化組裝產線,實現(xiàn)了從電池材料、電池產品、儲能系統(tǒng)到儲能電站總包的全產業(yè)鏈,標志著鋅溴液流電池開始邁向產業(yè)化階段。
鋅溴液流電池是液流電池的主流技術路線之一,歷史悠久。其最早源于美國軍方需求,技術誕生于1980 年代中期。Exxon公司將鋅溴電池技術轉給美國江森自控JCI公司,1994年將其鋅/溴電池技術獨立成ZBB 能源公司,2000年商業(yè)化量產并于2006年在紐約證券交易所上市,是全世界最成熟的鋅溴液流儲能技術。
作為長時儲能的代表技術之一,鋅溴液流電池的優(yōu)勢顯著,主要包括:
1)鋅溴電池是所有液流電池技術中能量密度最高的,其理論能量密度可達435Wh/kg,目前實際能量密度已達65-80Wh/kg;
2)正負極兩側的電解液組分(除去絡合溴)是完全一致的,不存在電解液的交叉污染,電解液理論使用壽命無限;
3)電池能夠放電的容量是由電極表面的鋅載量決定的,電極本身并不參與充放電反應,放電時表面沉積的金屬鋅可以完全溶解到電解液中,因此鋅溴液流電池可以頻繁地進行100%的深度放電,且不會對電池的性能和壽命造成影響;
4)所使用的電極及隔膜材料主要成分均為塑料,不含重金屬,可回收利用且對環(huán)境友好;
5)系統(tǒng)總體成本低,且不會受到資源儲量限制,規(guī)?;慨a成本接近鉛酸電池的成本。
2022年1月,國家發(fā)改委及國家能源局聯(lián)合發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》,文件明確提出要加快鋅溴液流電池的產業(yè)化應用。同年,鋅溴液流電池被列入《工信部等六部門關于推動能源電子產業(yè)發(fā)展的指導意見》中支持推動新型儲能技術之一。
中國安儲能源集團執(zhí)行董事、恒安儲能總經(jīng)理陸克表示,中國是世界上最大的可再生能源市場,“雙碳”戰(zhàn)略創(chuàng)造了萬億級的儲能市場機會。鋰電儲能的資源瓶頸、安全環(huán)保等問題讓市場更為關注“非鋰”技術,包括液流電池。鋅溴液流電池安全性好、壽命長、成本低的特點使其適用于多個應用場景,恒安儲能的鋅溴液流電池產品將在未來占據(jù)相當?shù)膬δ苁袌龇蓊~,逐步成長為儲能領域“非鋰”技術的頭部企業(yè)。