记者9月5日从中国长江三峡集团有限公司(以下简称“三峡集团”)获悉,三峡集团新疆吉木萨尔100万千瓦光伏+20万千瓦/100万千瓦时全钒液流储能一体化项目储能电站首次充电实验日前正式启动。该项目是我国最大全钒液流光储一体化项目。

此次充电实验通过精准控制充电功率,将原本处于初始状态的全钒液流电解液首次激活,使其具备电能的存储与释放能力。同时,通过分布在电池堆、储罐、控制系统等关键部位的传感器,技术人员可对储能系统电流、电压、功率、温度、压力及流量等运行参数进行实时监测分析,全面检验储能系统设备在带电状态下的协同运行能力。

“该储能电站由80套储能单元组成,此次充电实验针对其中1套储能单元开展。从目前运行数据来看,设备运行参数均在正常运行区间,为高效推进后续储能单元充电实验积累了宝贵经验。”项目运行负责人邓富彬介绍,此次实验的开展,标志着该储能电站已顺利进入带电调试阶段,向实现项目投运目标迈出关键一步。

据现场技术人员介绍,与传统锂电池将能量存储在固态电极中不同,全钒液流电池采用独特的“液态储能”模式。所谓“液流”电池,就是把能量储存在储液罐中,充放电时,让含有不同价态的钒离子溶液在电池堆中循环流动,通过氧化还原反应改变钒离子价态,进而实现电能的存储与释放。

这种独特的工作原理,使全钒液流电池具备三大核心优势。

一是超长循环寿命。由于电池堆中的电极仅作为反应载体,本身不参与化学反应消耗,且体系内活性物质均为钒离子,彻底避免了不同金属离子交叉污染的问题。电池循环寿命可达16000次,远超锂电池的2000—3000次,使用寿命能稳定超过20年。

二是高安全性。电解液不易燃烧、爆炸,为储能系统安全运行筑牢基础。

三是长时储能能力。风电、光伏等新能源发电受自然条件影响显著,存在“白天强光发电峰值、夜间零出力”“有风多发、无风停机”的间歇性问题,大规模并网易导致电网频率、电压波动,甚至会引发供电不稳定。传统储能技术因储能时长有限,难以从根本上解决新能源发电的“时间错配”难题,而全钒液流电池为解决这一难题提供了有效技术路径。

全钒液流电池的特性,使它能满足大规模新能源并网对长时储能的需求。白天新能源发电高峰时,系统可将多余电能转化为化学能存储在钒离子电解液中,避免“弃风弃光”;夜间或新能源出力不足时,再通过电解液循环释放电能,填补供电缺口,有效平滑发电曲线,使新能源发电从“波动电源”转变为“稳定电源”。这样的存储与释放模式,为新型电力系统高比例新能源并网提供保障,对推动我国“双碳”目标实现、构建新型电力系统、推动能源结构向清洁低碳转型有重要意义。