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化学储能

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起底我国电化学储能技术分布现状

导读: 从定义我们可知,广义储能是指所有能量的存储,包括储热和储电。而狭义的储能仅指电能的存储,本文讨论的“储能”即取其狭义。

2.铅蓄电池

铅蓄电池技术成熟,电池材料来源广泛,成本较低,其缺点是循环次数少,使用寿命短,在生产回收等环节处理不当易造成污染环境。研究者在铅蓄电池的负极中加入了活性炭形成铅炭电池。相对普通铅蓄电池,铅炭电池90分钟便可充满,减少了负极硫酸盐化现象,延长电池寿命,且功率密度也得到提高。铅炭电池是一种先进的铅蓄电池,也是铅蓄电池技术发展的主流方向。

南都电源储能技术路线以铅蓄电池为主。据了解,南都电源积极推广的铅炭电池技术商业化储能电站项目,具备显著的经济性优势。据测算,在0.9元/kWh的峰谷电价差下,仅通过削峰填谷模式,公司每1MWh储能电站的年运营利润总额约10万元左右,内部收益率高达11%。

经过多年沉淀,圣阳电源形成了成熟的铅炭电池技术,其生产的FCP铅炭电池,引进日本古河电池公司先进的铅炭技术及产品设计和制造经验,实现了70% DOD深循环次数超过4200次,设计寿命15年,应用于新能源接入、分布式发电、智能电网等。

双登集团是储能微网解决方案的提供商,目前已经形成了风光储微电网、削峰填谷储能电站、风光柴电混合基站供电系统、边海防供电系统等多种储能应用解决方案,拥有系列化、标准化、模块化的储能系统产品。在国网张北风光储输示范电站,配有12MWh铅蓄电池储能;在中广核祁连微网储能系统中,28MWh管式胶体铅酸蓄电池系统作为主电源,与锂电池配合实现微电网的稳定运行和能量优化管理。

此外,铅蓄电池生产企业还有天能电池、上海西恩迪等,这些企业的电池产品在储能领域有着广泛应用。

3.钠硫电池

钠硫电池是负极为钠(Na)、正极为硫(S)、电解质使用了精细陶瓷的蓄电池,其核心壁垒在于精细陶瓷技术。钠硫电池能量密度高达760Wh/kg左右,转换效率接近100%,电池循环次数高达2500次以上。然而不足是成本高昂,达2000美元/kWh左右;对工作环境要求苛刻,300℃方能启动,如果发生短路故障,温度会高达2000℃左右,因此对技术有着极高的要求,钠硫储能电池国外应用较多,国内未能大规模推广。

2015年5月,舟山秦唐新能源科技有限公司生产钠硫电池在深圳亮相,公司钠硫储能电池领域已获多项实用新型发明,包括硫置入固体电解质管中的单管钠硫电池装置、硫置入固体电解质管中的多管钠硫电池装置等。

2017年1月18日,超威集团与美国通用电气公司在浙江长兴举行钠盐电池项目签约仪式,结合双方产业、技术优势,共同创建合资公司,拓展钠盐电池的应用领域,迈出抢滩储能市场的关键性一步。双方将着力实施钠盐电池的生产、研发及销售,打造具有全球竞争力的专业化公司。

此外,芜湖海力实业有限公司从20世纪80年代初就开始研究钠硫电池,于2007年4月申请并获得了大功率钠硫电池的国家发明专利。国家电网在2009年年底曾表示,已经开发出可用于大规模储能的钠硫电池。

4.液流电池

液流电池采用正负极电解液单独循环的特殊结构,提高了化学反应效率。液流电池能量转换效率可达96%以上,能量密度达92Wh/kg,循环次数为13000次左右,使用寿命在20年左右。由于液流电池技术成熟度不高,体积较大,价格方面也不占优势,因此在国内应用并不广泛。

大连融科储能技术发展有限公司(以下简称“大连融科”)是全球唯一具备全钒液流电池全产业链技术开发和生产能力的企业。近年来,大连融科在全钒液流电池的核心领域和关键技术上实现了重大突破,在电解液、离子传导膜、双电极板等方面形成了完整的自主知识产权。公司的储能解决方案主要应用于公共服务设施、微网、新能源接入、用户侧储能等。

大力电工多年专注全钒液流电池储能系统的研究开发。目前,该公司已在钒电池领域申请多项专利,先后在印度、新加坡和国内等地开展了多个钒电池储能系统示范工程。

电池中国网认为,目前似乎很难断定哪种电池是最好的储能技术,因为不同的储能技术适配不同的应用场景,各类技术必须在其最适配的应用场景中才能实现其最大价值。不同企业根据不同的应用场景,所做的储能技术布局也会不同。在我国储能市场缓缓开启之时,各类储能技术将在充分的市场竞争中找到与自己相匹配的市场位置。

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