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       隨著我國碳達峰碳中和目標的推進，儲能的發(fā)展得到了國家頂層能源戰(zhàn)略的支持。

2023年以來，已經(jīng)有27個省將儲能列入政府工作重點，發(fā)展大型儲能成為共識。依靠政策的有力推動,隨著以風電、光伏為代表的新能源并網(wǎng)量越來越大，新能源的消納問題愈發(fā)突出，對儲能時長有了更高的要求。

通常我們認為，持續(xù)放電時間不低于4小時的儲能系統(tǒng)，就是長時儲能。隨著我國對新能源配儲占比要求達到15%-20%之后，為緩解高峰供電壓力，4小時以上并且低成本的長時儲能需求成為剛需，其重要性不言而喻。

作為長期存儲能源的技術，它可以通過擴大儲能系統(tǒng)的規(guī)模來維持數(shù)小時、數(shù)天甚至數(shù)周的電力供應，同時為脫碳做出重大貢獻。

一、適用于長時儲能的特別技術

目前，鋰離子電池是市面上最常見的儲能技術，被廣泛應用于動力電池儲能。由于其功率和容量耦合，成本將隨著時長的增加成倍增長，所以它不適合做長時儲能。

眾所周知，鋰離子電池有三大硬傷：缺乏安全性、不耐寒、成本太高。那么有沒有一項電池儲能技術，既能夠保留鋰離子儲能電池的優(yōu)勢，又能克服這三大硬傷?

“液流電池”或許才是可再生能源的最佳選擇。

液流電池的電解液儲存在電堆外部的儲液罐中，通過泵輸送到電堆內部，在電極處進行氧化還原反應，反應后的活性物質隨著電解液流回外部儲液罐。液流電池主要利用正負極兩側溶液中活性物質氧化還原狀態(tài)的改變，來實現(xiàn)充放電。在中大型儲能項目建設中，液流電池具有無可比擬的優(yōu)勢，且可運用于多場景。

注：液流電池運行原理圖

長期來看，隨著新能源逐步成為電力系統(tǒng)的主體，液流電池儲能的應用場景也會有很多，功率范圍將涵蓋kW級的用戶側場景，到GW級的發(fā)電側、電網(wǎng)側場景，儲能時長則從秒級、分鐘級、小時級到跨日、跨季不等。

● 電網(wǎng)側：液流電池儲能產(chǎn)品可實現(xiàn)大規(guī)模存儲和釋放，電網(wǎng)方向可應用于調峰、調頻及備用等，主要保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

● 發(fā)電側：液流電池儲能產(chǎn)品可在在用電谷時儲存電力，用電高峰時釋放電力，補充用電缺口?？梢猿浞謴浹a太陽能、風能等可再生能源發(fā)電的間歇性和波動性問題。

● 用戶側：當停電導致住宅、商業(yè)社區(qū)等無電可用時，液流電池儲能產(chǎn)品可解決能源短缺并提供能源恢復，保障正常工作、生活用電。

注：新型儲能豐富的應用場景

二、液流電池多條技術路線，誰主沉浮?

從各地發(fā)布的十四五時期新能源儲能裝機目標統(tǒng)計，至2025年發(fā)電側儲能的規(guī)劃裝機總規(guī)模超過67GW。而截至2021年，中國新型儲能裝機僅400萬千瓦(中國電力規(guī)劃總院數(shù)據(jù))，市場增量需求巨大?？紤]到不同場景的儲能需求有很大差距，未來會有多種儲能技術并存，共同支撐電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

目前主流的液流電池技術主要有鋅鐵液流電池、全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池等20多種技術路線,繼全釩、鐵鉻后，鋅鐵技術路線猶如一匹黑馬，以獨特的技術優(yōu)勢與低成本，殺出重圍。技術路線的不同，主要指電解質溶液主要成分的不同。

● 全釩液流電池

全釩液流電池目前在國內發(fā)展較為成熟、項目最多的技術路線之一。它是一種以釩為活性物質呈循環(huán)流動液態(tài)的氧化還原電池。釩電池電能以化學能的方式存儲在不同價態(tài)釩離子的硫酸電解液中。

成本方面，釩電解液成本約占總成本的一半，釩電解液主要成本為五氧化二釩，價格主要受到釩價波動的影響。

● 鐵-鉻液流電池

2023年2月28日，我國首個兆瓦級鐵-鉻液流電池儲能示范項目在內蒙古成功試運行。此前，鐵鉻液流電池也在2022年北京冬奧會上為張家口的奧運場館提供綠色電力服務。

與其他怕冷的電池相比，鐵鉻液流電池的運行溫度范圍更廣，其電解液能夠在-40℃~70℃正常工作，在極寒環(huán)境下不會受到絲毫影響，具有很強的環(huán)境適應性。

● 鋅鐵液流電池

鋅鐵液流電池由陰極、陽極電解液、電堆與智能中控組成。電解液含有特殊配方，其容量、濃度和酸堿性賦予液流電池長時存儲、大容量的特性。電堆決定了液流電池的功率，它由多片單元電池緊密結合。智能中控為全面且綜合性的智能模塊控制系統(tǒng)，監(jiān)測電池運行，保持其良好狀態(tài)。

鋅鐵液流電池在成本、安全、性能、環(huán)境適應性等幾個方面具有優(yōu)勢。

除上述儲能技術外，還有氫儲能、壓縮空氣儲能等正在向規(guī)?；瘧们斑M,逐漸在能源革命時代嶄露頭角。

三、結語

儲能應用場景的多樣性決定了儲能技術的多元化發(fā)展。在長時儲能大趨勢下，隨著系統(tǒng)配儲時長增加，電解液的成本占系統(tǒng)成本比重預計將不斷上升，低成本電解液的優(yōu)勢未來將越發(fā)明顯。液流電池與長時儲能這對黃金搭檔，將攜手助力中國雙碳目標的實現(xiàn)。