全釩液流電池具有哪些優(yōu)勢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-14 09:30
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八大技術(shù)優(yōu)勢
與其他大規(guī)模儲能技術(shù)相比，全釩液流電池技術(shù)具有眾多優(yōu)勢。
第一，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(nèi)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(zhì)為電解質(zhì)水溶液，安全性高。
第二，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(shè)計和安置靈活。輸出功率的大小由電堆的大小和數(shù)量決定，而儲能容量的大小由電解質(zhì)溶液中釩離子的濃度和體積決定。全釩液流電池系統(tǒng)的輸出功率在數(shù)百千瓦至數(shù)百兆瓦范圍，儲能容量在數(shù)百千瓦時至數(shù)百兆瓦時范圍。
第三，全釩液流電池的工作原理是通過電解液中釩離子價態(tài)的變化，實現(xiàn)電能的存儲和釋放。反應(yīng)的可逆性好，無相變化，電解液在電池內(nèi)部的電極內(nèi)連續(xù)流動，充放電狀態(tài)切換響應(yīng)迅速。充放電循環(huán)次數(shù)在15000次以上，使用年數(shù)在15年到20年，生命周期的性價比高。
第四，全釩液流電池中正負極電解質(zhì)溶液均為同種元素，電解質(zhì)溶液可以通過在線再生反復(fù)循環(huán)使用。電堆及電池儲能系統(tǒng)主要是由碳材料、塑料和金屬材料組合而成的，當(dāng)全釩液流電池系統(tǒng)廢棄時，金屬材料可以持續(xù)使用，碳材料、塑料可以作為燃料來加以利用。因此，全釩液流電池系統(tǒng)全生命周期內(nèi)環(huán)境負荷較小、環(huán)境非常友好。
第五，價格便宜。近年來，隨著全釩液流電池材料技術(shù)和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計制造技術(shù)的不斷進步，電池性能不斷提高，電堆的能量效率可保持在80%以上，工作電流密度由原來的60-80mA/c提高到150mA/c。電池的功率密度提高了1倍，而且在此條件下，成本大幅度降低。盡管研究開發(fā)周期很短，國家的投入很低，對于1MW/5MW規(guī)模的全釩液流電池儲能系統(tǒng)已由2013年的7000元/kWh下降到2016年3500元/kWh。而且，充放電循環(huán)次數(shù)在16000次以上，所以，其生命周期的成本是非常低的。
第六，全釩液流電池儲能系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，便于系統(tǒng)集成和規(guī)模放大。全釩液流電池電堆是由多個單電池按壓濾機方式疊合而成。全釩液流電池單個電堆的額定輸出功率一般20千瓦到40千瓦之間；全釩液流電池儲能系統(tǒng)通常是由多個單元儲能系統(tǒng)模塊組成，單元儲能系統(tǒng)模塊額定輸出功率一般在100千瓦到300千瓦之間。與其它類型的電池相比，全釩液流電池電堆和電池單元儲能系統(tǒng)模塊額定輸出功率大，便于全釩液流電池儲能系統(tǒng)的集成和規(guī)模放大。
第七，具有較強的過載能力和深放電能力。全釩液流電池儲能系統(tǒng)運行時，電解質(zhì)溶液通過循環(huán)泵在電堆內(nèi)循環(huán)，電解質(zhì)溶液活性物質(zhì)擴散的影響較小；而且，電極反應(yīng)活性高，活化極化較小。所以，全釩液流電池儲能系統(tǒng)具有很好的過載能力。而且，全釩液流電池放電沒有記憶效應(yīng)，具有很好的深放電能力。
第八，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。
與其他大規(guī)模儲能技術(shù)相比，全釩液流電池技術(shù)具有眾多優(yōu)勢。
第一，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(nèi)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(zhì)為電解質(zhì)水溶液，安全性高。
第二，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(shè)計和安置靈活。輸出功率的大小由電堆的大小和數(shù)量決定，而儲能容量的大小由電解質(zhì)溶液中釩離子的濃度和體積決定。全釩液流電池系統(tǒng)的輸出功率在數(shù)百千瓦至數(shù)百兆瓦范圍，儲能容量在數(shù)百千瓦時至數(shù)百兆瓦時范圍。
第三，全釩液流電池的工作原理是通過電解液中釩離子價態(tài)的變化，實現(xiàn)電能的存儲和釋放。反應(yīng)的可逆性好，無相變化，電解液在電池內(nèi)部的電極內(nèi)連續(xù)流動，充放電狀態(tài)切換響應(yīng)迅速。充放電循環(huán)次數(shù)在15000次以上，使用年數(shù)在15年到20年，生命周期的性價比高。
第四，全釩液流電池中正負極電解質(zhì)溶液均為同種元素，電解質(zhì)溶液可以通過在線再生反復(fù)循環(huán)使用。電堆及電池儲能系統(tǒng)主要是由碳材料、塑料和金屬材料組合而成的，當(dāng)全釩液流電池系統(tǒng)廢棄時，金屬材料可以持續(xù)使用，碳材料、塑料可以作為燃料來加以利用。因此，全釩液流電池系統(tǒng)全生命周期內(nèi)環(huán)境負荷較小、環(huán)境非常友好。
第五，價格便宜。近年來，隨著全釩液流電池材料技術(shù)和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計制造技術(shù)的不斷進步，電池性能不斷提高，電堆的能量效率可保持在80%以上，工作電流密度由原來的60-80mA/c提高到150mA/c。電池的功率密度提高了1倍，而且在此條件下，成本大幅度降低。盡管研究開發(fā)周期很短，國家的投入很低，對于1MW/5MW規(guī)模的全釩液流電池儲能系統(tǒng)已由2013年的7000元/kWh下降到2016年3500元/kWh。而且，充放電循環(huán)次數(shù)在16000次以上，所以，其生命周期的成本是非常低的。
第六，全釩液流電池儲能系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，便于系統(tǒng)集成和規(guī)模放大。全釩液流電池電堆是由多個單電池按壓濾機方式疊合而成。全釩液流電池單個電堆的額定輸出功率一般20千瓦到40千瓦之間；全釩液流電池儲能系統(tǒng)通常是由多個單元儲能系統(tǒng)模塊組成，單元儲能系統(tǒng)模塊額定輸出功率一般在100千瓦到300千瓦之間。與其它類型的電池相比，全釩液流電池電堆和電池單元儲能系統(tǒng)模塊額定輸出功率大，便于全釩液流電池儲能系統(tǒng)的集成和規(guī)模放大。
第七，具有較強的過載能力和深放電能力。全釩液流電池儲能系統(tǒng)運行時，電解質(zhì)溶液通過循環(huán)泵在電堆內(nèi)循環(huán)，電解質(zhì)溶液活性物質(zhì)擴散的影響較小；而且，電極反應(yīng)活性高，活化極化較小。所以，全釩液流電池儲能系統(tǒng)具有很好的過載能力。而且，全釩液流電池放電沒有記憶效應(yīng)，具有很好的深放電能力。
第八，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。
