【大连日报】新型储能来了 城市“充电宝”能存40万度电

  来源:大连日报

  发布时间:2022-04-13

  中国科学院电化学储能技术工程实验室由中科院大连化学物理研究所储能技术研究部于2020年1月申请成立,汇集国内外科研机构、高校、企业等创新资源,把电化学储能的共性技术研发与技术创新、成果孵化、示范工程、标准制定与推广、开放性专业化众创空间与人才培养等全链条一体化,围绕发电侧、输配电及用户侧储能领域应用,坚持“产、学、研、用”的创新合作机制,开展电化学储能技术的工程化应用研究,推动电化学储能技术的产业化转化。预计今年6月底一期工程全部并网、投入运行的大连液流电池储能调峰电站即采用中国科学院大连化学物理研究所自主研发的全钒液流电池储能技术。

  大连化学物理研究所储能技术研究部的研究成果先后获得2021年中国科学院科技促进发展奖、2015年国家技术发明二等奖、2014年中国科学院杰出科技成就奖,研究成果入选中国科学院“十二五”重大标志性进展成果。

  大连新闻传媒集团记者刘蕴哲

  大连液流电池储能调峰电站是国家能源局于2016年4月批准建设的首个国家级大型化学储能示范项目,总建设规模为200兆瓦(MW)/800兆瓦时(MWh)。目前,大连液流电池储能调峰电站一期工程主体已建设完成,正处于整站调试阶段,预计今年6月底一期工程全部并网、投入运行。

  该电站的投运将提高辽宁电网尤其是大连电网调峰能力,提高接纳风电、光伏等可再生能源的能力,以及提高大连南部重要负荷的供电可靠性,改善电网的电源结构,保障电网安全经济运行。

  全球最大

  液流电池储能电站成为城市“充电宝”

  用电低谷时,它把新能源发电量消化、接纳,存入“体内”;待用电高峰时,再将这些电能释放到电网之中,满足大家使用。在沙河口区香周路、春光街交叉口北侧,大连液流电池储能调峰电站一期很快将“满格”充电,一个储能周期可储存400兆瓦时电量,即40万度电,约相当于20万居民一天的生活耗电量。

  “通俗理解,大连液流电池储能调峰电站相当于城市的‘充电宝’。”大连恒流储能电站有限公司总经理宫继禹表示。该电站总建设规模为200兆瓦(MW)/800兆瓦时(MWh),是全球最大的液流电池储能电站,总投资38亿元。一期建设规模100兆瓦(MW)/400兆瓦时(MWh),目前已经完成主体建设。

  自主研发

  大连技术撑起最大的液流电池储能电站

  大连液流电池储能调峰电站项目由大连融科储能技术发展有限公司提供电池系统,大连恒流储能电站有限公司建设和运营,采用中国科学院大连化学物理研究所自主研发的全钒液流电池储能技术。

  大连化物所储能技术研究部专注于电化学储能技术的研究开发。近年来,在部长李先锋研究员的带领下,在液流电池、铅炭电池技术以及钠离子电池等方面取得了重要进展。在液流电池技术方面,解决了液流电池关键材料、高性能电堆和大规模储能系统集成等关键科学和工程问题,取得了一系列技术突破,完成了从实验室基础研究到产业化应用的发展过程。基于研究团队的技术,实施了包括国内最大10兆瓦(MW)/40兆瓦时(MWh)全钒液流电池储能系统、国内首套5千瓦(kW)级锌溴单液流电池和10千瓦(kW)级碱性锌铁液流电池储能示范系统等在内的30余项商业化示范工程。2016年融科储能获批能源局200兆瓦(MW)/800兆瓦时(MWh)全球最大液流电池调峰电站,目前已完成一期工程的建设,并进入调试阶段。在铅炭电池技术方面,突破了低析氢碳材料批量制备技术;突破了低成本、长循环12伏(V)38安时(Ah)、12伏(V)150安时(Ah)电力储能用贫液铅炭电池、12伏(V)70安时(Ah)富液铅炭电池技术及批量试制技术;自主研发了100千瓦时(kWh)长寿命铅炭电池储能应用示范系统,并在大连成功投入运行。同时基于团队的技术在保定风帆开展了MWh系统的应用示范。同时研究部领军国内外液流电池标准的制定,负责制定的第一项液流电池国际标准于2020年发布,制定国内行业标准近20项,引领了全球液流电池技术的发展。

  对于大连液流电池储能调峰电站的工作原理,宫继禹解释说,电池正负极电解液在循环泵的作用下,循环进入电堆,在电极上发生电化学反应,实现电能和化学能之间相互转化,进而实现电能的充放过程。充电时,电网中的高压交流电通过变压器、直流/交流变换器,转换为低压直流电,进入电堆,在电势的作用下,电池进行充电;放电时,电池释放的电能通过直流/交流变换器、变压器转换为220千伏(kV)的交流电,送入电网。

  消纳新能源

  充放电状态切换只需0.1秒

  如今,绿色低碳已成为能源发展主旋律。近年来,新能源产业发展是大连市能源供给侧结构性改革的重要组成部分,新能源发电量已远超传统火力发电量,在大连市电力结构中占据重要位置。2021年,大连市新能源发电量424.5亿千瓦时,占全市规上工业发电量的64.9%,同比增长23.6%。未来,新能源发电在我市电力结构中的占比有望继续上升。

  “风电、光伏发电具有波动性、间歇性。风电通常深夜发电量大,但半夜是用电低谷,光伏因下午太阳光最充足、发电量最大,此时不是用电高峰,产生了供需矛盾。”宫继禹表示,全钒液流电池作为新型高效电能的储存装置,由于其电池输出功率与储能容量彼此独立、本质安全等特点,可在风能、太阳能等可再生能源发电和电网调峰过程中作为规模化储能装置使用。全钒液流电池启动速度快,电堆里充满电解液可在2分钟内启动,在运行过程中充放电状态切换只需要0.1秒。

  待投入运行后,大连液流电池储能调峰电站在风电、光伏发电多时或者用电低谷时充电,在风电光伏出力小或者用电高峰时放电。它既能平滑不稳定的光伏发电和风电,提高可再生能源占比,也能配合常规火电、核电等电源,为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务,提高电力系统的灵活性。

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  1.大连液流电池储能调峰电站相当于城市的“充电宝”

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大连化物所储能技术研究团队在实验室里紧张工作

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大连液流电池储能调峰电站二层的电堆集装箱区。

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大连液流电池储能调峰电站一层的电解液储罐区。

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储能功能示意图。

  以下是该媒体报道地址:http://szb.dlxww.com/dlrb/html/2022-04/13/content_1657488.htm

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