全釩液流電池儲能電站 圖片來源:大連化學(xué)物理研究所
近日,中核匯能發(fā)布了2022-2023年新能源項(xiàng)目儲能系統(tǒng)集中采購公告,此次集采共包括三個標(biāo)段,總儲能規(guī)模5.5GWh。其中,標(biāo)段一為全釩液流電池儲能系統(tǒng),共1GWh;標(biāo)段二為磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)風(fēng)冷,共2.7GWh;標(biāo)段三為磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)液冷,共1.8GWh。
本次集中招標(biāo)全釩液流電池儲能總?cè)萘繛?GWh,單個項(xiàng)目容量為1MW/4MWh至200MW/800MWh的儲能系統(tǒng),招標(biāo)范圍為儲能系統(tǒng)(儲能電池采用全釩液流電池)所需全套設(shè)備的供貨,包括全釩液流電池、儲能雙向變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)等等。
公開資料顯示,全釩液流電池簡稱釩電池,是一種環(huán)保及大容量可深度充放電的儲能電池,通過利用釩離子在不同氧化態(tài)下的不同化學(xué)勢能保存能量。釩電池不僅可以用作太陽能、風(fēng)能發(fā)電過程配套的儲能裝置,還可以用于電網(wǎng)調(diào)峰,提高電網(wǎng)穩(wěn)定性,保障電網(wǎng)安全。
據(jù)悉,首個國家級大型化學(xué)儲能示范項(xiàng)目、全球最大的液流電池儲能電站大連液流電池儲能調(diào)峰電站一期工程目前已并入遼寧電網(wǎng),預(yù)計9月底投入商業(yè)運(yùn)行。該電站總投資約38億元,可作為城市備用電源,在電網(wǎng)出現(xiàn)故障情況下提供緊急供電。
在政策層面,3月21日,國家發(fā)改委和國家能源局發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》,百兆瓦級液流電池技術(shù)被納入“十四五”新型儲能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點(diǎn)方向之一。
6月29日,國家能源局《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見稿)》,中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池。
8月18日,科技部等九部門印發(fā)《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030年)》提出,研發(fā)壓縮空氣儲能、飛輪儲能、液態(tài)和固態(tài)鋰離子電池儲能、鈉離子電池儲能、液流電池儲能等高效儲能技術(shù);研發(fā)梯級電站大型儲能等新型儲能應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)儲能安全技術(shù)。
有業(yè)內(nèi)人士分析稱,未來大型儲能項(xiàng)目可能更傾向于安全性更高,且已開始初步規(guī)模化發(fā)展的釩電池技術(shù)路徑。
據(jù)安信電新團(tuán)隊(duì)發(fā)布的研報,全釩液流電池的電解液為釩離子的酸性水溶液,在常溫常壓下運(yùn)行,不存在熱失控風(fēng)險,具有本征安全性。根據(jù)實(shí)證結(jié)果,在理論100%SOC下,即便將正負(fù)極電解液直接互混,溫度由32°C升至70°C,全釩液流電池系統(tǒng)不會產(chǎn)生燃燒、起火等風(fēng)險。因此,對于人員密集、規(guī)模比較大、安全性要求較高的儲能場景,全釩液流電池是一種更為安全可靠的技術(shù)。
在市場前景方面,中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、電池百人會理事長于清教表示,最近一兩年,釩電池儲能電站商業(yè)化正在提速,相關(guān)廠家收到的訂單也在增多。釩電池主要是資源優(yōu)勢明顯,礦產(chǎn)掌握在自己手中,且釩電池中的釩容易回收,是一種資源方面比較可控的儲能技術(shù);缺點(diǎn)是目前產(chǎn)業(yè)鏈上中下游還不夠完善,初裝成本高,能量密度有待提升等等。
據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank、伊維經(jīng)濟(jì)研究院聯(lián)合中國電池產(chǎn)業(yè)研究院共同發(fā)布的《中國釩電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》,釩電池由于可以增大電堆功率和增加電堆數(shù)量來提高功率,通過增加電解液來提高儲電量,便于實(shí)現(xiàn)電池規(guī)模的擴(kuò)展,其在大型長時儲能領(lǐng)域有著極佳的應(yīng)用前景。
EVTank數(shù)據(jù)顯示,2021年中國釩電池新增裝機(jī)量0.13GW,2022年國內(nèi)大量的釩電池儲能項(xiàng)目開工建設(shè),預(yù)計全年新增裝機(jī)量將達(dá)到0.6GW。未來隨著政府補(bǔ)貼的持續(xù)投入、產(chǎn)業(yè)鏈成熟化發(fā)展、以及伴隨規(guī)模效應(yīng)降本等多種因素影響下,釩電池將憑借優(yōu)異的特性由政策導(dǎo)向市場導(dǎo)向過渡,其滲透率將逐步提升。
基于此,在《中國釩電池行業(yè)發(fā)展白皮書(2022年)》中,EVTank預(yù)計2025年釩電池新增規(guī)模將達(dá)到2.3GW,2030新增量將達(dá)到4.5GW,屆時釩電池儲能項(xiàng)目累計裝機(jī)量將達(dá)到24GW,當(dāng)年新增市場規(guī)模將達(dá)到405億元?! ?/p>
另據(jù)光大證券預(yù)測,到2025年,釩電池年新增裝機(jī)功率在悲觀和樂觀情形下分別為1.9GW、4.0GW,對應(yīng)市場空間分別為188億元、404億元。
安信電新團(tuán)隊(duì)預(yù)測,從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),測算當(dāng)前4h全釩液流電池儲能系統(tǒng)的全生命周期度電成本或已低于鋰電池儲能,而當(dāng)儲能時長超過4h之后全釩液流電池的度電成本優(yōu)勢將更為明顯。未來全釩液流電池有望成為一類重要的儲能裝機(jī)形式,若按照10%/30%的裝機(jī)比例測算,則2025/2030年國內(nèi)全釩液流電池儲能裝機(jī)空間或超10/90GWh?!?/p>