钒液流电池储能系统

钒液流电池储能系统

钒液流电池技术原理

钒电池全称为全钒氧化还原液流电池(VanadiumRedoxBattery，缩写为VRB)，是一种基于金属钒元素的氧化还原可再生燃料电池储能系统钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。这个可逆的反应过程使钒电池顺利完成充电、放电和再充电。

钒电池的特性

系统使用寿命长。钒电池充放电次数超过10万次，使用寿命达到10年以上。

系统效率高。钒电池系统循环效率可达65-80%。

支持频繁充放电。钒电池支持频繁大电流充放电，每天可实现充放电数百次，而不会造成电池容量下降。

支持过充过放。钒电池系统支持深度充放电（DOD>80%），深度放电而不损坏电池。

充放电速度比为1.5:1。钒电池系统能够实现快速充放电，满足负载需要。

自放电率低。钒电池正负极电解液中的活性物质分别储存在不同的储罐中，在系统关闭模式，储罐中的电解液无自放电现象。

启动速度快。钒电池系统运行过程中充放电切换时间小于1毫秒。

电池系统设计灵活。钒电池系统的功率与容量可以独立设计，按照客户需求配置，并实现快速升级。

维护成本低。钒电池系统实现全自动操作，操作成本低，维护周期长，维护简单。

环保无污染。钒电池系统在常温下封闭运行，符合环保要求，可以完全回收，无处置问题。

钒液流电池储能系统应用

钒液流电池储能系统（VRB-ESS）能够应用于电力供应价值链的各个环节，可将诸如风能、太阳能等间歇性可再生能源电力转化为稳定的电力输出；偏远地区电力供应的最优化解决方式；电网固定投资的递延，以及削峰填谷的应用。VRB-ESS储能系统也能够作为变电站及通信基站提供备用电源得到应用。

日本Tomammae风电场储能项目：

日本NEDO项目资助建成世界上规模最大的钒电池储能系统用于风电场储能。该系统额定功率4MW，最大功率6MW，储能时间1.5小时，平稳风电场不稳定的功率输出。Tomammae风电场位于日本Hokkaido岛，由Jpower公司负责运营，发电功率为32MW。该系统在3年的时间里实现循环270,000次，并成功实现储能系统SOC的实时监测管理，这大大减少了钒电池体积并提高了系统安全性，有效避免过充。