中國儲能網訊：草原上風電葉片在風中加速旋轉，光伏板在烈日下源源不斷地吸收能量，如何將這些“不穩(wěn)定”綠色能源穩(wěn)穩(wěn)攥在手中？在內蒙古自治區(qū)察右試驗實證基地，一座1兆瓦/5兆瓦時的液流電池儲能系統(tǒng)給出答案。
2024年，由內蒙古能源發(fā)電投資集團新能源有限公司牽頭實施科技“突圍”工程儲能點位專項“中長時液流電池儲能技術研究項目”，正以創(chuàng)新姿態(tài)為可再生能源高效消納探索一條切實可行技術路徑。
隨著“雙碳”目標推進，風電、光伏裝機規(guī)?？焖僭鲩L，但其“看天吃飯”特性導致棄風棄光率居高不下?！皞鹘y(tǒng)鋰電池儲能時長有限，抽水蓄能受地理條件制約。液流儲能電池具有儲能時長靈活、易規(guī)?；o地域限制等優(yōu)勢，是理想的長時儲能技術，能夠滿足新型電力系統(tǒng)對儲能所有要求。”項目負責人郝春雨介紹。
項目團隊通過熱質傳遞-電化學反應耦合理論創(chuàng)新，將仿真模型電流密度誤差控制在5%以內，遠低于10%考核標準；研發(fā)梯度孔隙石墨氈電極，電化學活性達500毫安/平方厘米，性能領先同行；開發(fā)高均勻性石墨雙極板，結合AI進行流場設計，電聯(lián)利用率提升至83%，千圈循環(huán)衰減不足1%……這些突破為液流電池規(guī)?；瘧脪咔寮夹g障礙。
實驗室“盆景”如何變成產業(yè)“風景”？關鍵在于材料創(chuàng)新與工程化落地雙輪驅動。
項目首席科學家趙天壽院士帶領來自國內外知名高校及研究機構團隊，形成強大技術攻關合力。團隊成員既有深耕基礎研究學者，也有熟悉工程應用專家，多元化組合確保技術研發(fā)既具有前瞻性，又具備產業(yè)化可行性。特別是在電解液配方優(yōu)化和低成本膜材料研發(fā)等關鍵環(huán)節(jié)，這種協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢得到充分體現(xiàn)。
項目團隊針對兩個不同場景，分別設計1MW/5MWh液流電池儲能系統(tǒng)。在示范項目運行過程中，全面收集系統(tǒng)運行數(shù)據，深入分析數(shù)據以挖掘系統(tǒng)性能和運行效率的優(yōu)化潛力?；跀?shù)據分析結果，開發(fā)并優(yōu)化系統(tǒng)運維技術，保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，降低運維成本。同時，依據實際運行效果對系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，提升項目運營效率與經濟效益，為后續(xù)商業(yè)化推廣提供關鍵參考。
基于當前項目的技術積累與運行經驗，項目團隊加速布局下一代低成本有機液流電池研發(fā)，并計劃將技術推廣至集團內多個場站?！拔磥?，液流電池將在電網調峰、微電網構建等領域發(fā)揮更大作用。”項目負責人郝春雨說。
液流電池技術大規(guī)模應用需政策、資本與產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)力：一方面需加大長時儲能技術研發(fā)投入，另一方面應通過電價機制、市場規(guī)則創(chuàng)新，釋放儲能商業(yè)價值。正如團隊所言：“我們不僅是在攻克一項技術，更是在為能源綠色轉型鋪設一條可復制道路。”
站在基地瞭望臺上，遠處的風力發(fā)電機與近處的液流電池儲能系統(tǒng)相得益彰，可再生能源與前沿科技在此深度融合。在能源革命浪潮中，液流電池儲能技術猶如一塊“綠色拼圖”，它的突破既需要科學家“從0到1”的智慧，也離不開企業(yè)“從1到100”的魄力。以問題為導向、以協(xié)同為紐帶，讓創(chuàng)新技術成為實現(xiàn)“雙碳”目標關鍵支撐。
