钠硫电池优缺点

总的来看，钠硫电池的主要优点有：①理论能量密度大，可高达760Wh/kg（不过目前只能做到150～240Wh/kg）；②充放电效率很高，最高几乎可达100%（典型值是75～90%）；③循环寿命长，已实现4,500次以上的充放电循环（典型值是2,500次）；④可大电流、高功率放电（功率密度的典型值为150～230W/kg）；⑤原材料极为丰富，理论上制备成本低廉、环保、无污染。特别要提及的是，钠硫电池的“蓄洪”性能非常优异，即使输入的电流突然超过额定功率5～10倍，它也能泰然承受，再以稳定的功率释放到电网中——这对于大型城市电网的平稳运行尤其有用。

基于这些优点，经过一段时间的尝试之后，从20世纪80年代末和90年代初开始，钠硫电池为数不多的应用案例越来越集中在固定场合下的储能领域，主要是用于电力系统中的负荷平衡（LoadLeveling，LL）或负荷削峰（PeakShaving，PS）、输配电系统的有、无功支持及多功能电能储存系统，以及不间断电源（UninterruptedPowerSupply，UPS）或应急电源（EmergencyPowerSupply，EPS）、电能质量（PowerQuality，PQ）维护以及风能发电等多种场合。目前，全球已有上百座钠硫电池储能电站在运行，其中用于负荷平衡的占63%，用于负荷平衡+应急电源的占24%，用于负荷平衡+不间断电源的占13%。

2011年11月25日正式建成并投入试运行的国家电网张北风光储输示范项目一期工程，在各种储能技术中，国家电网内部详细比较了各自的优缺点（主要是考虑技术风险控制、装置多样性，同时兼顾工程的示范意义），最后选中了锂离子电池、钒电池和钠硫电池，其中锂离子电池选择的是磷酸铁锂路线。从上海电力设计研究院的一份资料（见表9）来看，国际电网认为就实际工程而言，磷酸铁锂储能系统综合性能最好，其次是钠硫电池，而钒电池最差。据此，国家电网确定三种储能技术的配置原则。

张北风光储输示范项目一期工程于2011年03月23日和04月15日发布了两次储能设备采购招标公告，其中03月23日的是锂离子电池，04月15日把液流电池（钒电池）补充进去，只是，截至现在也没有发布钠硫电池的招标公告。而从已采购的储能电池情况来看，在总共20MW中，锂离子电池为14MW，占比70%；钒电池为2MW，占比10%；其余4MW本来是准备预留给钠硫电池的，作为能量型储能系统试用，但迄今没有下文。

中国目前在开发钠硫电池技术的企业只有国家电网旗下的上海电力公司（与中科院上海硅酸盐研究所合作）、上海电气等极少数企业。与其他企业相比，国家电网肯定从心里更愿意采购上海电力的钠硫电池进行示范应用。但是，从安全的角度考虑，国家电网先是排除了钠硫电池在项目中的功率型方面的试应用，后来又拖延了钠硫电池在能量型方面的试应用。2011年09月日本发生的那场延续2周的钠硫电池大火事件，更是使得张北项目采购钠硫电池的时间变得遥遥无期。为什么会这样，这就是我们下面要提到的，钠硫电池技术还有几大问题亟需解决……