化學儲能電站主要類型及發展現狀

2018-01-25 11:06:59 計鵬新能源　點擊量：評論 (0)

儲能技術是指將電能、熱能、機械能等不同形式的能源轉化成其他形式的能量存儲起來，在需要時將其轉化成所需要的能量形式釋放出去。簡而言之

儲能技術是指將電能、熱能、機械能等不同形式的能源轉化成其他形式的能量存儲起來，在需要時將其轉化成所需要的能量形式釋放出去。簡而言之，任何一種以轉化的能源形式的儲存并釋放能量的技術，都屬于儲能技術。

儲能技術主要有物理儲能(如抽水蓄能)、化學儲能(如鉛酸電池)和電磁儲能(如超導電磁儲能)三大類。

化學儲能主要包括鉛酸電池、鈉硫電池、鋰離子電池和液流電池等，現對目前主要的化學儲能電站類型及發展作簡單介紹。

一、鉛酸電池儲能電站

鉛酸蓄電池，電極主要由鉛制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。它具有價格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和適于大電流放電等特點。1986年，德國建成了世界第一個鉛酸電池儲能電站，經過多年的發展，在傳統鉛酸電池的基礎上，閥控式密封鉛酸電池也被研制出來，大大推動了鉛酸電池的發展。近年來，新型的鉛酸蓄電池，如卷繞式電池、鉛炭電池、雙極性電池等正在快速發展。特別是鉛炭電池，國內商業應用得到大力推廣。

二、鈉硫電池儲能電站

鈉硫電池能量密度和轉換效率高，是一種能夠同時適用于功率型儲能和能量型儲能的蓄電池,不過鈉硫電池的制造比較困難，對電池材料、電池結構要求高，因此制造成本較高,安全性相對也稍差。在鈉硫電池的研發和產業化、商業化方面日本居于世界領先地位，目前只有日本NGK公司的鈉硫電池產品已經商業化。截止到2014年6月，世界范圍內安裝的納硫電池儲能系統已經達450MW/3000MWh。我國鈉硫電池的發展是以中國科學院上海硅酸鹽研究所為代表的。2006年，上海市電力公司與中科院上海硅酸鹽研究所聯合開發出大容量鈉硫電池，其關鍵技術和關鍵工藝已取得重大突破。2010年世界博覽會期間，中國科學院上海硅酸鹽研究所提供在100KW、800KWh鈉硫電池儲能系統在上海世博園智能電網綜合示范工程中并網運行，是國內唯一公開報道的納硫電池示范項目。

三、鋰電池儲能電站

鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質溶液的一次電池，鋰電池分為兩種：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池;鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。1991年索尼公司發布首個商用鋰離子電池之后，鋰電池得到廣泛應用，主要用于水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統，郵電通訊的不間斷電源，以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領域。

鋰離子電池大容量集成接入電網的應用直到2008年10月后才開始有報道。美國A123公司已開發出2MW×0.25h的H-APU柜式磷酸鐵鋰電池儲能系統，2008年11月，A123公司聯合GE公司，與美國AES公司與合作，于2009年在賓夕法尼亞州實施了2MW的H-APU柜式磷酸鐵鋰電池儲能系統接入電網。目前，全球范圍內鋰電池儲能儲能電站較多，其中規模較大的儲能電站主要有美國A123、Valence,韓國三星SDI和LG，日本松下、索尼及中國比亞迪、中航鋰電、萬向、東莞新能源等。總之，大容量鋰離子電池儲能系統在電力系統中的應用發展勢頭迅猛，發展潛力巨大。

四、全釩液流電池儲能電站

全釩液流電池是一種是一種以釩為活性物質呈循環流動液態的氧化還原電池，它是一種新型清潔能源存儲裝置，有著壽命長、成本低、維護少、效率高的特點，其研究始于20世紀80年代的澳大利亞新南威爾士大學。

五、結語

經過二十多年的研發，釩電池技術已經趨近成熟。在日本，用于電站調峰和風力儲能的固定型(相對于電動車用而言)釩電池發展迅速，大功率的釩電池儲能系統已投入實用，并全力推進其商業化進程。目前主要研究并應用全釩液流電池的有日本住友電工公司(SEI)、奧地利GILDEMEISTER公司、北京普能世紀科技有限公司、大連融科儲能技術發展有限公司等。

原標題:化學儲能電站主要類型及發展現狀