当前,液流电池行业正处于快速发展阶段,技术层面不断取得突破,电池性能得到显著提升。同时,生产工艺优化和自动化水平的提高,使得液流电池的制造成本逐渐降低,为大规模商业化应用奠定了基础。与锂离子电池相比,液流电池具有安全性高、循环寿命长、较小容量衰减、电解液可循环利用、生命周期性价比高、环境友好等诸多优势,被认为是大规模储能技术的首选技术之一,在大规模长时储能方面更具有优势,具有广阔的应用前景。

“十四五”以来,国家层面将液流电池作为发展新型储能的重要技术路线之一,从顶层设计、技术创新、标准体系等多维度陆续出台了系列支持措施。2024年初,国家能源局公布的56个新型储能试点示范项目,其中,液流电池储能示范项目共9个,总规模超过900MW/4300MWh,主要包括:全钒液流电池、铁基液流电池、锌铁液流电池储能示范项目。
市场层面,国内液流电池储能产业呈现加速发展态势,液流电池储能订单快速释放、新注册企业增多、企业规模不断扩大。具体来看,2022年和2023年我国液流电池储能企业接收订单规模超过11.3GWh,较2021年及以前订单总量增长超过10倍,充放电功率最高达到300MWh,这反映出液流电池储能应用需求的高涨。
据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会日前发布的《2024中国液流电池产业发展白皮书》(以下简称:白皮书)显示,2023年,中国液流电池储能累计装机约为290MW/1175MWh。2024年上半年,中国液流电池储能新增装机约为88MW/360MWh。据估算,2025年中国液流电池储能累计装机量将达0.7GW/2.8GWh;2030 年中国液流电池储能累计装机量将达2.6GW/10.5GWh;2035年中国液流电池储能累计装机量将达 5.4GW/21.6GWh。
《白皮书》显示,2023 年以来,国内签约、在建的液流电池储能项目已超过40个,实现了液流电池储能项目高速增长。同时,随着液流电池技术的不断进步,单体电站的规模越来越大,百兆瓦级电站不断推出,装机总量增速可观。
面对这一前景广阔的市场,国内众多科研院所、制造企业均已进军液流电池行业,落地项目数量不断攀升。
液流电池作为一种高效、可靠的储能技术,在电网调峰、分布式能源、数据中心等领域具有广泛的应用前景。双向储能变流器作为液流电池系统连接电网的桥梁,能够实现电能的双向流动,对电池进行充放电控制,同时保证电网的稳定运行。
据悉,液流电池相较于锂电池的电气特性差异点主要是:电压范围较宽,如常见全矾液流电池堆电压范围在(30V~93V);初始状态无能量,需要0V充电激活。
目前液流电池的应用均在直流900V以内,针对液流储能行业应用需求及现状,新风光电子科技股份有限公司(简称:新风光)凭借其30年的电力电子领域研发经验,成功推出了适配市场需求的全系列液流储能变流器解决方案,产品适用于4-8小时中长时储能,满足电源侧、电网侧、用户侧等多场景储能应用。新风光双向储能变流器配合液流电池储能系统可并网运行也可独立离网带载运行,系统具备高比例带载能力,可适应严寒酷暑等恶劣环境运行,可靠性高。

200kW液流储能一体机

采用DCDC+PCS变换器拓扑

液流电池装机规模持续上升,系统配套型企业迎来红利期

液流电池装机规模持续上升,系统配套型企业迎来红利期

250kW/500kW液流储能PCS

采用T型三电平变换器拓扑

 

液流电池装机规模持续上升,系统配套型企业迎来红利期

液流电池装机规模持续上升,系统配套型企业迎来红利期

250kW/500kW液流储能一体机

针对液流电池需要0V激活的应用场景,在液流储能PCS的基础上开发液流储能一体机,提供三种主流方案:
采用双向直流变换器进行0V充电(激活之后DCDC旁路);
采用双向直流变换器进行0V充电(激活之后DCDC不旁路),输出交流400V无需隔离变;
采用大功率直流缓冲电阻进行限流充电。

液流电池装机规模持续上升,系统配套型企业迎来红利期

2.5MW液流储能升压一体舱

采用10台250kW液流储能PCS并联升压
电池单簇管理,接入10个电池舱

液流电池装机规模持续上升,系统配套型企业迎来红利期

应用案例

截止目前,新风光液流储能变流器解决方案在多个项目中得到应用,获得了客户的一致好评。以下是部分项目案例:

1.项目名称:铁铬液流250kW/1MWh储能电站

电池类型:铁铬液流电池

产品应用:200kW液流储能一体机

项目地点:河北石家庄

2.项目名称:500kW/1.6MWh液流储能电站

电池类型:全矾液流电池

产品应用:500kW液流储能一体机

项目地点:新加坡

3.项目名称:500kW/2MWh液流储能电站

电池类型:有机液流电池

产品应用:250kW液流储能PCS*2套

项目地点:江苏

4.项目名称:2.5MW/20MWh液流储能电站

电池类型:有机液流电池

产品应用:2.5MW液流储能升压一体舱*2套

项目地点:内蒙古

5.项目名称:500kW/2MWh液流储能电站

电池类型:全钒液流电池

产品应用:500kW液流储能一体机*2套

项目地点:河北沧州

 

随着风光装机规模不断扩大及可再生能源渗透率持续提升,4小时以上的长时储能需求不断增长,液流电池以其独特的优势,未来将在新型储能市场中占有重要的一席之地。此前,国家出台的《“十四五”新型储能实施方案》等文件也为产业发展指明了方向,随着技术路线的不断创新突破,产业生态也将不断完善,市场规模将持续扩容,更多应用场景将浮出水面,示范效应为液流电池储能企业带来新的动力。彼然,随着大量资本和企业的涌入,也会推动产品持续迭代升级,行业竞争格局更加激烈。但总体上,液流电池产业的发展前景广阔,充满了无限期待。
同时,双向储能变流器作为液流电池系统中的核心组件,在政策和市场向液流储能领域倾斜的前提下,必然也会在产业高速发展中给液流储能系统配套企业带来发展红利。

来源:储能网

液流电池(Flow Battery)是一种可充电电池,它通过液体电解质的流动来存储电能。与传统的固态电池(如锂离子电池)不同,液流电池的能量存储组件(电解质)是分离的,通常储存在外部容器中,在充放电过程中通过电池单元循环。
液流电池是一种活性物质存在于液态电解质中的电池技术,电解液在电堆外部,在循环泵的推动下流经电堆,实现化学能与电能的转换。国际上液流电池主要有全钒液流电池、锌溴电池、铁铬电池、多硫化钠溴电池4种技术路线。
其中全钒液流电池目前产业链建设和技术成熟度相对较高。全钒液流电池系统由功率单元(电堆),能量单元(电解液和电解液储罐),电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。其中,电堆由离子交换膜、电极、双极板、电极框、密封等材料构成。液流电池生产线包括(双极板,膜裁切,碳毡裁切,电堆堆叠组装)等。欢迎申请加入微信群。
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作者 808, ab