中國儲能網(wǎng)訊：3月19日，國內(nèi)首套新型水系鈉離子電池組在安徽省淮南市220千伏辛東變電站內(nèi)成功并網(wǎng)試運行，標(biāo)志著水系鈉離子電池研發(fā)邁入實用化新階段。
該產(chǎn)品由國網(wǎng)安徽省電力有限公司淮南供電公司（以下簡稱淮南供電公司）牽頭主導(dǎo)，復(fù)旦大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、江蘇理工學(xué)院共同參與研發(fā)。
“水系鈉離子電池依靠高安全性、綠色環(huán)保和低成本等優(yōu)勢，是傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的理想替代品，未來應(yīng)用場景十分廣闊。”3月26日，淮南供電公司總經(jīng)理戴忠在接受科技日報記者采訪時說。
水系鈉離子電池優(yōu)勢明顯
走進(jìn)國家能源局新型儲能示范項目水系離子電池聯(lián)合實驗室（以下簡稱聯(lián)合實驗室），幾位工人正在緊張有序地生產(chǎn)新型水系鈉離子電池。
“我們目前屬于中試階段，每天產(chǎn)能在100塊電池左右?！甭?lián)合實驗室技術(shù)負(fù)責(zé)人、江蘇理工學(xué)院副教授毛武濤對記者說。
毛武濤介紹，相較于目前在變電站內(nèi)廣泛使用的鉛酸蓄電池，水系鈉離子電池具有不燃不爆、綠色無污染、使用壽命長、無須通過充放電保持電池活性等顯著優(yōu)勢。
“與傳統(tǒng)電池相比，水系鈉離子電池的電解質(zhì)是水，由鈉離子在正負(fù)極之間來回移動，從而完成充放電，即使火燒、刺穿、水洗，都不會發(fā)生自燃自爆事故，解決了鋰離子電池最受關(guān)注的安全問題。”毛武濤說。
此外，相比鉛酸電池來說，水系鈉離子電池更省錢?！皟烧叩难b機(jī)成本基本一致，但是水系鈉離子電池的使用壽命是10—15年，而鉛酸電池每3年需要更換，且采購成本和人工成本較高。”毛武濤說。
2024年1月，由淮南供電公司牽頭建設(shè)的“水系鈉離子電池儲能示范項目”成為國家級新型儲能示范項目之一。
立項后，淮南供電公司聯(lián)合相關(guān)高校建立了聯(lián)合實驗室。經(jīng)過小試、中試，水系鈉離子電池實現(xiàn)批量化產(chǎn)出，且性能穩(wěn)定。
然而研發(fā)過程并非一帆風(fēng)順?！盀槭裁此惦姵仉y做，最重要的原因是電池金屬遇到水會生銹，而在通電后生銹速度會加快，生銹的電池?zé)o法正常工作?！泵錆f，在解決金屬生銹問題中，研發(fā)人員采取了在電解液里加入一些添加劑，并在金屬表面做特殊處理的方法，確保電解液里的pH值在通電后保持穩(wěn)定，最終解決了金屬生銹難題。
有望走向廣闊應(yīng)用領(lǐng)域
3月25日下午，記者來到淮南市220千伏辛東變電站內(nèi)，見到了此次并網(wǎng)試運行的新型水系鈉離子電池組。
“電池組由3組128只電池單元并聯(lián)形成，總?cè)萘窟_(dá)66千瓦時，將在變電站內(nèi)交流供電系統(tǒng)異常時，為保護(hù)裝置提供不間斷后備電源供應(yīng)。”淮南供電公司高電檢修中心自動化一班副班長蔣旭對記者說。
在安徽省淮南市220千伏辛東變電站內(nèi)，淮南供電公司高電檢修中心自動化一班副班長蔣旭向記者介紹國內(nèi)首套新型水系鈉離子電池組運行情況?？萍既請笥浾?洪敬譜 攝
蔣旭介紹，通過配套設(shè)計的新一代電池監(jiān)測系統(tǒng)和直流充電系統(tǒng)，可實現(xiàn)電池組浮充和均充的自動投入，以及電壓、溫度、內(nèi)阻、容量的采集監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸報警等功能。
戴忠告訴記者，水系鈉離子電池的電解液是水，所以不會燃燒很安全；這種電池也沒有固廢處理環(huán)節(jié)，綠色環(huán)保，利于回收。此外，它的價格還更加便宜。因此，未來的應(yīng)用場景廣闊。
戴忠介紹，水系鈉離子電池除了可以替代變電站的傳統(tǒng)鉛酸蓄電池之外，還有以下幾方面應(yīng)用場景。一是可在光伏滲透率較高的臺區(qū)搭建分布式儲能系統(tǒng)，保障供電安全；二是可在普通居民用戶家中試點多場景戶用儲能，探索配網(wǎng)側(cè)移峰填谷；三是可以作為低速電動自行車的電池，解決充電時易燃易爆問題，保障使用安全等；四是可以作為大規(guī)模集中式儲能，解決安全風(fēng)險問題。
“下一步，我們將持續(xù)跟蹤測試電池組在變電站內(nèi)應(yīng)用情況，定期對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為后續(xù)電池改進(jìn)迭代、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定提供數(shù)據(jù)支撐，為實用化推廣做好經(jīng)驗積累。同時，我們依托水系鈉離子儲能電站示范項目，不斷豐富水系鈉離子儲能的應(yīng)用場景，加速推進(jìn)水系鈉離子電池的大規(guī)模儲能應(yīng)用進(jìn)程?！贝髦冶硎?。
