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【大連日報】新型儲能來了 城市“充電寶”能存40萬度電

  來源:大連日報

  發布時間:2022-04-13

  中國科學院電化學儲能技術工程實驗室由中科院大連化學物理研究所儲能技術研究部于2020年1月申請成立,匯集國內外科研機構、高校、企業等創新資源,把電化學儲能的共性技術研發與技術創新、成果孵化、示范工程、標準制定與推廣、開放性專業化眾創空間與人才培養等全鏈條一體化,圍繞發電側、輸配電及用戶側儲能領域應用,堅持“產、學、研、用”的創新合作機制,開展電化學儲能技術的工程化應用研究,推動電化學儲能技術的產業化轉化。預計今年6月底一期工程全部并網、投入運行的大連液流電池儲能調峰電站即采用中國科學院大連化學物理研究所自主研發的全釩液流電池儲能技術。

  大連化學物理研究所儲能技術研究部的研究成果先后獲得2021年中國科學院科技促進發展獎、2015年國家技術發明二等獎、2014年中國科學院杰出科技成就獎,研究成果入選中國科學院“十二五”重大標志性進展成果。

  大連新聞傳媒集團記者劉蘊哲

  大連液流電池儲能調峰電站是國家能源局于2016年4月批準建設的首個國家級大型化學儲能示范項目,總建設規模為200兆瓦(MW)/800兆瓦時(MWh)。目前,大連液流電池儲能調峰電站一期工程主體已建設完成,正處于整站調試階段,預計今年6月底一期工程全部并網、投入運行。

  該電站的投運將提高遼寧電網尤其是大連電網調峰能力,提高接納風電、光伏等可再生能源的能力,以及提高大連南部重要負荷的供電可靠性,改善電網的電源結構,保障電網安全經濟運行。

  全球最大

  液流電池儲能電站成為城市“充電寶”

  用電低谷時,它把新能源發電量消化、接納,存入“體內”;待用電高峰時,再將這些電能釋放到電網之中,滿足大家使用。在沙河口區香周路、春光街交叉口北側,大連液流電池儲能調峰電站一期很快將“滿格”充電,一個儲能周期可儲存400兆瓦時電量,即40萬度電,約相當于20萬居民一天的生活耗電量。

  “通俗理解,大連液流電池儲能調峰電站相當于城市的‘充電寶’?!贝筮B恒流儲能電站有限公司總經理宮繼禹表示。該電站總建設規模為200兆瓦(MW)/800兆瓦時(MWh),是全球最大的液流電池儲能電站,總投資38億元。一期建設規模100兆瓦(MW)/400兆瓦時(MWh),目前已經完成主體建設。

  自主研發

  大連技術撐起最大的液流電池儲能電站

  大連液流電池儲能調峰電站項目由大連融科儲能技術發展有限公司提供電池系統,大連恒流儲能電站有限公司建設和運營,采用中國科學院大連化學物理研究所自主研發的全釩液流電池儲能技術。

  大連化物所儲能技術研究部專注于電化學儲能技術的研究開發。近年來,在部長李先鋒研究員的帶領下,在液流電池、鉛炭電池技術以及鈉離子電池等方面取得了重要進展。在液流電池技術方面,解決了液流電池關鍵材料、高性能電堆和大規模儲能系統集成等關鍵科學和工程問題,取得了一系列技術突破,完成了從實驗室基礎研究到產業化應用的發展過程?;谘芯繄F隊的技術,實施了包括國內最大10兆瓦(MW)/40兆瓦時(MWh)全釩液流電池儲能系統、國內首套5千瓦(kW)級鋅溴單液流電池和10千瓦(kW)級堿性鋅鐵液流電池儲能示范系統等在內的30余項商業化示范工程。2016年融科儲能獲批能源局200兆瓦(MW)/800兆瓦時(MWh)全球最大液流電池調峰電站,目前已完成一期工程的建設,并進入調試階段。在鉛炭電池技術方面,突破了低析氫碳材料批量制備技術;突破了低成本、長循環12伏(V)38安時(Ah)、12伏(V)150安時(Ah)電力儲能用貧液鉛炭電池、12伏(V)70安時(Ah)富液鉛炭電池技術及批量試制技術;自主研發了100千瓦時(kWh)長壽命鉛炭電池儲能應用示范系統,并在大連成功投入運行。同時基于團隊的技術在保定風帆開展了MWh系統的應用示范。同時研究部領軍國內外液流電池標準的制定,負責制定的第一項液流電池國際標準于2020年發布,制定國內行業標準近20項,引領了全球液流電池技術的發展。

  對于大連液流電池儲能調峰電站的工作原理,宮繼禹解釋說,電池正負極電解液在循環泵的作用下,循環進入電堆,在電極上發生電化學反應,實現電能和化學能之間相互轉化,進而實現電能的充放過程。充電時,電網中的高壓交流電通過變壓器、直流/交流變換器,轉換為低壓直流電,進入電堆,在電勢的作用下,電池進行充電;放電時,電池釋放的電能通過直流/交流變換器、變壓器轉換為220千伏(kV)的交流電,送入電網。

  消納新能源

  充放電狀態切換只需0.1秒

  如今,綠色低碳已成為能源發展主旋律。近年來,新能源產業發展是大連市能源供給側結構性改革的重要組成部分,新能源發電量已遠超傳統火力發電量,在大連市電力結構中占據重要位置。2021年,大連市新能源發電量424.5億千瓦時,占全市規上工業發電量的64.9%,同比增長23.6%。未來,新能源發電在我市電力結構中的占比有望繼續上升。

  “風電、光伏發電具有波動性、間歇性。風電通常深夜發電量大,但半夜是用電低谷,光伏因下午太陽光最充足、發電量最大,此時不是用電高峰,產生了供需矛盾?!睂m繼禹表示,全釩液流電池作為新型高效電能的儲存裝置,由于其電池輸出功率與儲能容量彼此獨立、本質安全等特點,可在風能、太陽能等可再生能源發電和電網調峰過程中作為規?;瘍δ苎b置使用。全釩液流電池啟動速度快,電堆里充滿電解液可在2分鐘內啟動,在運行過程中充放電狀態切換只需要0.1秒。

  待投入運行后,大連液流電池儲能調峰電站在風電、光伏發電多時或者用電低谷時充電,在風電光伏出力小或者用電高峰時放電。它既能平滑不穩定的光伏發電和風電,提高可再生能源占比,也能配合常規火電、核電等電源,為電力系統運行提供調峰調頻等輔助服務,提高電力系統的靈活性。

  1.大連液流電池儲能調峰電站相當于城市的“充電寶”

大連化物所儲能技術研究團隊在實驗室里緊張工作

大連液流電池儲能調峰電站二層的電堆集裝箱區。

大連液流電池儲能調峰電站一層的電解液儲罐區。

儲能功能示意圖。

  以下是該媒體報道地址:http://szb.dlxww.com/dlrb/html/2022-04/13/content_1657488.htm

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