全球功率最大、容量最大液流电池储能调峰电站预计10月投用

9月29日，由中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）李先锋研究员团队提供技术支撑的百兆瓦级大连液流电池储能调峰电站进入并网调试最后阶段，预计10月中旬正式投入使用。该电站是迄今为止全球功率最大、容量最大的液流电池储能调峰电站。
电站可供20万居民一天的用电需求，缓解大连电网调峰压力
当前，我国能源结构中，化石能源占比约85%，减碳工作任重道远。实现能源结构的低碳转型、增加清洁可再生能源使用比例是实现“双碳”目标的有力手段。
可再生能源发电具有间歇性和波动性，其大规模接入电网后，要求电力系统必须具备一定的应变和响应能力，才能保证可再生能源供电的可靠性。而储能技术就能够有效解决电力系统的运行安全、电力电量平衡、可再生能源消纳等方面的问题，是可再生能源充分开发利用的必要技术支撑。


百兆瓦级大连液流电池储能调峰电站航拍图。大连化物所供图
大连液流电池储能调峰电站是国家能源局于2016年4月批准建设的首个国家级大型化学储能示范项目，总建设规模为200兆瓦（MW）/800兆瓦时（MWh）。本次即将投用的是该电站的一期工程，规模为100兆瓦（MW）/400兆瓦时（MWh），即电站的额定功率为10万度电/小时，最多可存放40万度电。按照中国居民日常生活每日人均用电2度左右计算，电站可供20万居民一天的用电需求，有效缓解大连乃至辽宁电网的调峰压力，提高大连南部地区供电可靠性。
该电站相当于城市的“电力银行”，在整个电力系统中起到“削峰填谷”的作用：在电网用电低谷时，利用风能、太阳能等可再生能源发电给电池充电，将电能转化为化学能储存于电池中；在电网用电高峰时，将储存于电池中的化学能转化为电能，进行放电。
此外，它也能配合常规火电、核电等能源，为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务，提高电力系统的灵活性。大连液流电池储能调峰电站将提升可再生能源并网率、平衡电网稳定性并提高电网可靠性，对加快推进我国大规模储能在电力调峰及可再生能源并网中的应用具有重要意义。
全钒液流电池储能技术安全性高、对环境友好
大连液流电池储能调峰电站基于大连化物所研发的全钒液流电池储能技术。该项技术安全性高、可靠性好、输出功率和储能容量规模大、寿命长、性价比高、电解液可循环利用、对环境友好，在大规模储能领域具有很好的应用前景。
全钒液流电池活性物质为金属钒的水溶液，在常温常压下运行，不会发生燃耗和爆炸。经过长时间运行，即使离子传导膜发生破裂，正负极活性物质发生互混，也不会发生爆炸和燃烧。系统运行过程中，电解液在电堆和电解液储罐之间循环流动，电堆产生的热量可以有效排出，因而热管理简单。在循环寿命上，全钒液流储能电池的充放电循环寿命可达1万次以上。
据悉，电站的储能车间分为两层，一层为电解液储罐区，二层为电池集装箱区。屋面为储能逆变器及升压变压器区，车间西侧为半户外式220kV变电站。
储罐中储存着不同价态的钒离子溶液。充电时，储能电站将电网中的电能转为化学能，储存于电站的电解液中；放电时，一层的正负极电解液通过循环泵进入二层电池集装箱中，不同价态的钒离子在电极表面发生氧化还原反应，将电解液中的化学能转为直流电能，然后通往车间屋顶，经过逆变器和35kV变压器转换为35kV交流电，最终通过220kV变压器，升压为220kV交流电并入电网。
电站由大连融科储能技术发展有限公司设计制造，据该公司总经理王晓丽介绍，中国是全球最大的钒储量和产量国家，中国具有发展钒电池产业的资源优势。另外，钒电池的钒电解液是独立于钒电池之外存在的。钒电池20年充电周期期满后，电池部分老化衰减，但钒电解液仍然可以循环使用，在资源上不会发生损失和消耗，因此其价格也会根据供需保持在合理区间。
新京报记者 张璐
编辑 陈静 校对 李立军