钜大LARGE | 点击量：462次 | 2023年05月26日
全钒液流电池："储能黑马"背后的故事
作为当前十二五期间重点支持的发展领域，储能技术已成为决定我国可再生能源发展最重要的因素之一。由于可再生能源发电具有明显的不持续、不稳定和不可控的非稳态特点，大规模并网将对电网的安全、可靠、高效运行带来严重风险与挑战。因此，如何实现新能源的大规模接入和提高其发电效率已经成为能源领域的焦点问题。而储能技术便是解决这一问题的有效途径，也是当前全球技术竞争的新焦点。
在我国，可再生能源刚刚兴起的2000年，很少有人能预见到今后大规模储能技术的重要性。我国科学院大连化学物理研究所（简称大连化物所）研究员张华民和他的研究团队，却凭着敏锐的科学和市场洞察力早早地开始了大规模电化学储能技术研究。
目前，该团队已经研制出全球最大规模的5MW/10MWh全钒液流电池储能系统并且全面投入运行，而全钒液流电池又被称为储能领域的一匹黑马。张华民对《我国科学报》记者指出，近年来大连化物所推广的深化产学研合作模式，为全钒液流电池研发和应用推广起到至关重要的用途。
坚持液流电池研究
大规模高效储能技术是实现可再生能源发电规模化利用的关键技术，也是建设智能电网、提高电网对可再生能源发电兼容能力亟待解决的核心技术。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
长期从事液流电池研究的张华民表示，通过对多种电化学储能技术的分析和调研，最终选定了充放电循环寿命长，安全性高，应答速度快的全钒液流电池储能技术作为研究方向。
2005年，在国家科技部863计划项目的支持下，大连化物所成功研制出当时国内规模最大的10kW全钒液流电池储能系统，填补了国内液流电池储能系统技术的空白，迈出了全钒液流电池储能技术应用的第一步。
但是，全球范围内的全钒液流电池研究并非一路坦途。
2005年，国际液流电池领军公司日本住友电工公司中止了全钒液流电池储能技术研究开发；2008年，全球液流电池界著名的加拿大VRBPowerSystem公司也宣布破产。
在此严峻形势之下，大连化物所的研究人员仍然坚信自己的科学判断与技术上的领先优势，始终引领着全球全钒液流电池技术的研究开发和产业化应用。
同时，大连化物所还积极从产业化技术平台发展角度出发,选择优秀的战略合作伙伴进行合作。2006年，大连化物所与国际四大高纯钒化学品生产商之一的博融（大连）产业投资有限公司（简称博融公司）合作成立液流储能电池联合实验室。
张华民说：此次合作不仅是全钒液流电池技术产学研合作及工程转化的开始，也是钒产业链向市场前景广阔的新能源市场延伸的开端。通过我们双方在技术和市场方面的优势互补，全钒液流电池技术发展迅速。
产学研结硕果
2008年，当时的大连化物所成功开发出额定输出功率为10kW的电堆，并集成出当时国内首台最大规模的100kW/200kWh全钒液流电池储能系统。我国电力科学研究院还因此首次对全钒液流电池储能技术进行了电网应用性能的综合测试，对其实际应用供应了实验数据支撑。
随着电力市场对储能技术重视和需求的快速新增，以及全钒液流电池储能技术的日益成熟，2008年博融公司与大连化物所共同出资创立了大连融科储能技术发展有限公司（简称融科储能），希望能以这种公司化的运作方式，加速推进全钒液流电池实验室技术的工程化和产业化。
通过与电网运营商、风电运营公司‘产学研用’的紧密合作，大连化物所积极执行了全钒液流电池储能技术的工程应用示范。这种市场引导技术发展，以产品定型和推广应用带动了新技术的开发。张华民说。
记者了解到，大连化物所与融科储能的分工合作中，前者侧重于高性能、低成本的全钒液流电池关键材料和核心技术研发，以及新一代全钒液流电池电堆技术的开发。
融科储能则侧重于全钒液流电池材料的批量化、工程化、产业化生产技术开发，大规模储能系统的设计和集成，电池管理系统、能量控制策略的开发，以及为客户供应定制化的储能解决方法等。
据了解，融科储能自成立以来，还积极与电网公司、电力设计院、可再生能源发电运营商合作，开展了全钒液流电池储能技术在风电、太阳能发电、智能微电网等领域的示范，不断提高技术的可靠性，探索储能技术的经济化运行和商业化模式。
在产学研模式的推进下，由融科储能和大连化学物理研究所合作研制出全球最大规模的5MW/10MWh全钒液流电池储能系统应用示范工程，2013年年初在国电龙源公司法库县卧牛石风电场完成安装并通过验收。
据悉，这是目前世界上第一套实际并网运行的5MW级大型工业储能装置，使我国在该领域技术研发、成套产品生产等方面处于世界先进水平。
通过与融科储能的产学研合作，目前大连化物所在全钒液流电池储能技术及应用示范方面已取得了丰硕成果，申报国家发明专利101件、国际专利6件，形成了完整的自主知识产权体系。同时还积极参与欧洲液流电池技术标准的制定，协调和推进国际液流电池技术标准的制定。
张华民说：今后大连化物所还将继续坚持和深化产学研合作模式，加快推进全钒液流电池的规模化应用。
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