中國儲能網(wǎng)訊:能源需求日益增加,化石能源大量消耗,造成了嚴重的環(huán)境污染,嚴重影響人民的身體健康和生存環(huán)境。大力推進能源結構戰(zhàn)略調整,提高化石能源利用效率,是解決能源安全和環(huán)境污染,落實節(jié)能減排、提高全社會綠色低碳化水平國策的需求。為滿足人們的需要,人們已研究開發(fā)出多種儲能技術。
為滿足不同應用領域的需要,人們已研究開發(fā)出多種儲能技術,如圖1 給出了已開發(fā)的各種儲能技術及其適用范圍,這些儲能技術具有各自的特點和適用領域。一般說來,風能、太陽能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)對儲能技術的功率和可逆存儲容量有較高的要求。抽水儲能技術、液流電池技術、鋰離子電池技術、超級鉛酸電池技術等在大規(guī)模儲能技術領域具有較好的應用前景。 在眾多的儲能技術中,液流電池儲能技術具有能量轉換效率高、蓄電容量大、選址自由、可深度放電、安全環(huán)保等優(yōu)點,成為大規(guī)模高效儲能的首選技術之一。
圖1 多種儲能技術
液流電池的概念是由L.H.Thaller(NASA Lewis Research Center,Cleveland, United States )于1974年提出的。該電池通過正、負極電解質溶液中的活性物質在電極上發(fā)生可逆氧化還原反應(即價態(tài)的可逆變化)實現(xiàn)電能和化學能的相互轉化。充電時,正極發(fā)生氧化反應、活性物質價態(tài)升高;負極發(fā)生還原反應、活性物質價態(tài)降低;放電過程與之相反。液流電池的正極和(或)負極電解質溶液儲存于外部的儲罐中,通過泵和管路輸送到電池內部進行反應。從理論上講,不同氧化還原電對可以組成多種液流電池。在眾多液流電池中,全釩液流電池儲能技術是產(chǎn)業(yè)化應用最多的液流電池儲能技術。全釩液流電池的基本原理如圖2:
圖2 全釩液流電池基本原理
全釩液流電池是以不同價態(tài)的釩離子作為活性物質,通過釩離子價態(tài)變化實現(xiàn)化學能和電能相互轉變的過程。其中正極電對為VO2+/VO2+,負極電對為V2+/V3+, 電池開路電壓為1.25 V。
與其他大規(guī)模儲能技術相比,全釩液流電池技術具有以下優(yōu)勢:
(1)全釩液流電池儲能系統(tǒng)運行安全可靠,可循環(huán)利用、生命周期內環(huán)境負荷小、環(huán)境友好。全釩液流電池儲能系統(tǒng)的儲能介質為電解質水溶液,安全性高。
(2)全釩液流電池儲能系統(tǒng)的輸出功率和儲能容量相互獨立,設計和安置靈活。
(3)全釩液流電池系統(tǒng)全生命周期內環(huán)境負荷較小、環(huán)境非常友好。
(4)生命周期的成本是非常低的。
(5)全釩液流電池儲能系統(tǒng)采用模塊化設計,便于系統(tǒng)集成和規(guī)模放大。
(6)具有較強的過載能力和深放電能力。
(7)液流電池的能量密度偏低,全釩液流電池更適于固定式的大規(guī)模儲能電站。
因其環(huán)保、壽命長、維護相對簡單,全釩液流儲能電池逐漸成為未來市場的熱點。融科儲能致力于全釩液流儲能電池的研究開發(fā)、規(guī)模生產(chǎn)、應用示范及市場推廣,推崇綠色儲能,改善生態(tài)環(huán)境,服務于全球的可再生能源發(fā)展。