中國儲能網(wǎng)訊：構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是保證能源安全，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。在遼寧大連，自主研發(fā)全球領先的全釩液流電池儲能技術落地生根，不僅給城市加裝了巨型“充電寶”，也給當?shù)毓I(yè)經濟結構轉型提供了新動能。
走進遼寧大連的融科儲能全釩液流電池生產基地，首先看到的是一排排集裝箱整裝待發(fā)。這些即將運往各地的集裝箱，并不是普通運貨用的集裝箱，而是一個個全釩液流電池模塊。
一個裝的是電池電堆，另一個裝是釩電解液，把兩個集裝箱上下摞在一起，就組成了一個綠色儲能電站。這里面可以一次性儲存3000度的風光電，如果按一個家庭每月用200度電計算，它可以為一個家庭提供15個月的用電量。與常見的鋰離子電池、鉛酸電池等不同，全釩液流電池不僅安全性高，循環(huán)使用壽命長，對環(huán)境也更加友好。
風電、光電是來自大自然的綠色能源，但穩(wěn)定性較差。如何把風、光能源儲存起來，是構建新型電力系統(tǒng)的首要問題。這樣的電池可以在零下35℃的極寒天氣下正常運行，也可以在零上50℃高溫下安全輸電。無論環(huán)境多么惡劣的風光電站，有了這種集裝箱式的“充電寶”，就可以大大減少風光電峰值時的浪費，提高并網(wǎng)發(fā)電的效率。
這些集裝箱式的“充電寶”還能相互連接，形成更大規(guī)模的城市儲能電站。在大連液流電池儲能調峰電站，記者看到一個個更大的集裝箱整齊碼放。在一層兩個足球場大小的面積上，有700多個釩液罐整齊排列。第二層則是集成度更高的釩電池組。這個國家能源局批準建設的首個國家級大型化學儲能示范項目，在2022年5月實現(xiàn)并網(wǎng)，10月底實現(xiàn)滿負荷充放電，最多可存放40萬度電。以我國居民每日人均用電2度計算，該電站可供20萬居民一天的用電需求。這么多的設備，最少只需3個人就可以完成整個儲能電站的監(jiān)視和操作。
眼下，北方正陸續(xù)進入冬季供暖期，這樣的巨型綠色“充電寶”，不僅能保證城市電網(wǎng)的平穩(wěn)，還能在城市遇到極端災害斷電時提供電力輸出，保障城市快速恢復運轉。
自主創(chuàng)新 讓煉鋼渣不同“釩”響
要發(fā)展全釩液流電池綠色儲能，釩礦資源是首要條件。勘探數(shù)據(jù)顯示，我國釩礦儲量居世界第一，占全球總產量的47%以上。但在之前，我國對釩的利用大多用在鋼鐵冶煉中。而現(xiàn)在，煉鋼的副產品有了新的“釩”響，全釩液已成為儲存能源家族的新成員。
在大連融科儲能集團釩電解液生產基地，企業(yè)負責人告訴記者，這里用的釩主要來自鋼鐵冶煉后產生的鋼渣。
這漂亮的液體也有不“釩”的功能，這個功能的發(fā)現(xiàn)和利用，都離不開中國科學院大連化學物理研究所的潛心研究。
釩電池的隔膜是非常關鍵的技術之一，它必須抑制正負極電解液中不同價態(tài)的釩離子的交叉混合，還不能阻礙氫離子通過隔膜傳遞電荷。而釩電解液充電放電的過程，就是電解液中釩離子價態(tài)變換的過程。
早在2000年，中國科學院大連化學物理研究所就開始對全釩液流電池進行研究。從關鍵材料、電堆、系統(tǒng)集成控制等方面開展全面研究工作。20多年來，申報300多項國家發(fā)明專利，形成了較完整的自主知識產權體系，并牽頭國內外標準的制定。近些年，中國科學院大連化學物理研究所與大連融科儲能深度合作，將科研成果一步步進行轉化。
記者在生產基地了解到，電解液是釩電池的關鍵材料，占到電池成本的一半。隨著全釩液流儲能電池產業(yè)的快速發(fā)展，如何更好本增效是科研院所與生產企業(yè)共同研究的問題。
全鏈條生產服務 讓新儲能揚“釩”起航
記者在調研中了解到，遼寧大連這個目前世界最大的全釩液流電池儲能生產基地，正在打造全鏈條的生產服務，讓新能源儲能加足馬力、揚帆起航。
2008年，中國科學院大連化學物理研究所依托釩電池核心技術，與大連博融控股集團共同組建了融科儲能。15年來，他們潛心研究、不斷開發(fā)，現(xiàn)在已成為目前全球唯一掌握全釩液流電池完整自主知識產權，擁有全產業(yè)鏈開發(fā)和高端制造能力的生產企業(yè)和產品服務商。
目前，科研攻關團隊正在不斷優(yōu)化產品性能，研發(fā)出效能更高的釩電池。最新研發(fā)的70千瓦電堆樣機，相比上一代30千瓦電堆產品，同樣的體積功率提高了一倍多。
企業(yè)負責人告訴記者，融科儲能每年的釩電池生產能力可以達到300兆瓦，國內市場占有率第一，但產能仍然無法滿足市場的需求。
全釩液流電池產業(yè)，在大連已形成總部研發(fā)、材料基地、裝備基地的“三位一體”全產業(yè)鏈發(fā)展格局，而這一切離不開政策的扶持。
近年來，大連推進體制機制創(chuàng)新，建立科技成果轉化開放式工作平臺和全生命周期服務制度。重點加強成果轉化中間環(huán)節(jié)資源導入，做好資本、市場、人才、平臺、政策有機銜接，促進技術交易、科技金融、創(chuàng)新孵化協(xié)同發(fā)展。
實現(xiàn)高質量發(fā)展，還需要更多融科儲能這樣的科創(chuàng)企業(yè)揚帆起航。如今，大連正在加緊建設英歌石科學城創(chuàng)新策源中心，致力于打造全球領先的潔凈能源創(chuàng)新中心、高端創(chuàng)新要素匯聚樞紐和新興產業(yè)策源地。吸引頂尖專家和科研院所入駐，形成高端產業(yè)集聚效應，從而帶動整個城市經濟結構的轉型升級。
