2023年中国储能技术研究进展节选

《2023年中国储能技术研究进展》（液流部分节选）

《储能科学与技术》近日刊登《2023年中国储能技术研究进展》报告，对各类储能技术进行了综合研究报告，本期我们节选出液流电池部分，供行业参考：

液流电池：

液流电池储能技术具有安全性高、寿命长、功率和容量单元配置灵活等特点，在大规模长时储能领域极具优势。2023年，我国液流电池储能技术取得了快速发展，100 MW/400 MWh全钒液流电池储能调峰电站稳定运行超过一年。液流电池产业快速发展，已公布的规划产能超过80 GWh。同时，我国学者在液流电池基础研究和关键技术等方面均取得了重要进展。

  基础研究

  在离子传导膜方面，中国科技大学研究团队利用含疏水框架和亲水功能侧链的自支撑微孔框架离子膜，为离子传递提供了刚性微孔限域环境，降低离子在膜内传递能垒，在中性和碱性电解液中离子电导率显著提高。Wu等通过金属离子与聚苯并咪唑的配位构建了具有可控离子传输通道的膜材料，并用于碱性锌铁液流电池。

  在流场结构设计方面，南方科技大学发展针对液流电池传质死区检测与调控的新方法，以机器学习方法作为研究基础，综合三维多物理场数值仿真和实验验证，迭代式优化流道深度降及局部活性物质传输通量，实现了现有流场中传质死区检测与调控。

  在液流电池新体系方面，西湖大学研究团队报道了一类吩嗪衍生物1,8-ESP，利用其在水系液流电池电化学储能，即充-放电中，发生的质子耦合氧化还原反应，在储能的同时实现了二氧化碳的富集与释放。相较于传统胺吸收技术，该电化学过程能耗低且安全友好。香港中文大学报道了一种分子催化方式，将缓慢的多硫化物还原反应转化为FMN-Na的快速氧化还原反应，催化的多硫化物-碘化物液流电池在40 mA/cm2下循环1300次，容量没有任何衰减。大连化学物理研究所将电化学反应与铁/铁氰化物偶对在自制镍电极上的化学反应相结合，制备了能量密度为208.9 Wh/L，能量效率为84.7%的碱性锌-铁/镍混合液流电池，并在kW级电堆进行了验证。

  关键技术

  全钒电解液方面，2023年大连融科储能技术发展有限公司、中国科学院过程工程研究所、兴欣钒科技公司、新筑股份等企业相继布局全钒电解液短流程开发，并进行了试产。国内全钒电解液租赁模式已逐渐走向实际应用，大连融科与海螺融华推出的钒电池电解液租赁模式已在枞阳海螺6MW/36MWh全钒液流电池储能项目中应用。

  电堆设计方面，大连化物所开发70 kW级高功率密度全钒液流电池单体电堆。该单体电堆体积功率密度由目前的70 kW/m3提高至130 kW/m3，在体积保持不变的条件下功率由30 kW提高至70 kW，成本较目前的30 kW级电堆降低40%。四川天府储能推出128 kW全钒液流电池电堆技术。

  新体系方面，大连化物所开发出面向用户侧的100 kWh锌溴液流电池系统。该系统由电解液循环系统、4个单堆容量为30 kWh级的电堆以及与其配套的电力控制模块组成，设计放电总能量为100 kWh。巨安储能发布首台250 kW全铁液流储能系统，并进行3000小时稳定性认证。宿迁时代开发出20 kW水系有机液流电池电堆。

  集成示范

  2023年，国内液流电池储能招标项目和容量相比2022年增速明显，涉及全钒、铁铬、锌基、全铁等多种技术路线，其中全钒液流电池储能项目40多个，产业实现了前所未有的高速增长。项目投运方面，全球首套100 MW级全钒液流电池储能调峰电站自2023年起接受辽宁省电网调度指令运行，系统实现毫秒级快速响应，电站一次调频功能投入使用。自2023年度迎峰度夏以来，全年完成调度超过240次，有效支撑了电网的电力需求和清洁能源消纳，完成了保供任务。我国首个MW级铁-铬液流电池储能示范项目在内蒙古成功试运行，共安装34台国家电投公司研发的“容和一号”铁-铬液流电池堆。据悉，该项目刷新了该技术全球最大容量纪录。察布查尔县250 MW/1 GWh全钒液流电池储能项目一期光伏储能系统施工总承包开标。