釩液流電池儲能系統

釩液流電池技術原理

釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池(VanadiumRedoxBattery，縮寫為VRB)，是一種基于金屬釩元素的氧化還原可再生燃料電池儲能系統釩電池電能以化學能的方式存儲在不同價態釩離子的硫酸電解液中，通過外接泵把電解液壓入電池堆體內，在機械動力作用下，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環流動，采用質子交換膜作為電池組的隔膜，電解質溶液平行流過電極表面并發生電化學反應，通過雙電極板收集和傳導電流，從而使得儲存在溶液中的化學能轉換成電能。這個可逆的反應過程使釩電池順利完成充電、放電和再充電。

釩電池的特性

系統使用壽命長。釩電池充放電次數超過10萬次，使用壽命達到10年以上。

系統效率高。釩電池系統循環效率可達65-80%。

支持頻繁充放電。釩電池支持頻繁大電流充放電，每天可實現充放電數百次，而不會造成電池容量下降。

支持過充過放。釩電池系統支持深度充放電（DOD>80%），深度放電而不損壞電池。

充放電速度比為1.5:1。釩電池系統能夠實現快速充放電，滿足負載需要。

自放電率低。釩電池正負極電解液中的活性物質分別儲存在不同的儲罐中，在系統關閉模式，儲罐中的電解液無自放電現象。

啟動速度快。釩電池系統運行過程中充放電切換時間小于1毫秒。

電池系統設計靈活。釩電池系統的功率與容量可以獨立設計，按照客戶需求配置，并實現快速升級。

維護成本低。釩電池系統實現全自動操作，操作成本低，維護周期長，維護簡單。

環保無污染。釩電池系統在常溫下封閉運行，符合環保要求，可以完全回收，無處置問題。

釩液流電池儲能系統應用

釩液流電池儲能系統（VRB-ESS）能夠應用于電力供應價值鏈的各個環節，可將諸如風能、太陽能等間歇性可再生能源電力轉化為穩定的電力輸出；偏遠地區電力供應的最優化解決方式；電網固定投資的遞延，以及削峰填谷的應用。VRB-ESS儲能系統也能夠作為變電站及通信基站提供備用電源得到應用。

日本Tomammae風電場儲能項目：

日本NEDO項目資助建成世界上規模最大的釩電池儲能系統用于風電場儲能。該系統額定功率4MW，最大功率6MW，儲能時間1.5小時，平穩風電場不穩定的功率輸出。Tomammae風電場位于日本Hokkaido島，由Jpower公司負責運營，發電功率為32MW。該系統在3年的時間里實現循環270,000次，并成功實現儲能系統SOC的實時監測管理，這大大減少了釩電池體積并提高了系統安全性，有效避免過充。