适合长时储能场景的液流电池发展到哪了?
在2023年中国国际新型储能发展峰会上,赵天寿院士表示:新型电力系统需要不同时长规模化,高安全的储能技术,其中长时储能技术存在较大缺口,未来可期!根据美国桑迪亚国家实验室的定义,长时储能是持续放电时间不低于4小时的储能技术,主要针对多小时、跨日乃至跨季的电能转移需求。根据长时储能委员会(LDES)与麦肯锡联合发布的报告,预计2030年全球长时储能的装机规模将达到4-8TWh,2040年则将达到85-140TWh。
当前长时储能技术主要有抽水蓄能、压缩空气储能、氢燃料储能和液流电池储能等几种路线。相比其他路线而言,液流电池选址更为灵活,且建设周期较短,加之,其安全、寿命长,尽管在当前的技术水平下,其能量密度、转换效率、初始投资方面仍有一定差距,但它可部署于人员密集的城市场景,单位投资成本则随着储能时长的拉长而明显降低。综合来看,液流电池储能是应用于大规模、长周期储能场景的较理想的储能技术。
表1 四种长时储能技术对比
据不完全统计,截至2023年8月,中国液流电池装机规模已达220MW/865MWh,中国目前液流电池储备项目规模已达5GW/18GWh。其中,全钒液流电池是目前成熟度最高、商业化进程最快的技术路线,占现有液流电池储备项目的90%以上。
表2 不同技术路线液流电池商业化阶段
当前全球全钒液流产业主要厂商有日本住友电工、大连融科、北京普能、四川伟力得,但当前全球只有大连融科和日本住友电工两家企业具有兆瓦以上级全钒液流电池储能电站10年以上工程应用的经验
表3 部分全钒液流电池厂商现有产能及后续规划
大型项目陆续启动,全钒液流电池产业化进程提速。由于全钒液流电池储能当前仍处于发展早期阶段,钒液流电池储能产业整体处于小规模示范验证阶段,项目单体规模基本不超过10MW,而2021年以来国内已有数个百MWh级别的大型全钒液流电池项目陆续启动。2022年5月由大连融科建设的首个国家级大型化学储能示范项目大连恒流储能电站一期100MW/400MWh成功并网,8月开始正式投入商业运营,由此带动全钒液流电池储能的产业化进程持续加快。
表4 部分已投运全钒液流电池储能电站项目
表5 2021-2022年国内部分大型全钒液流储能电站项目
今年以来,钒液流储能项目签约签约不断,据不完全统计,截止目前,全国已有3.61GW的钒液流储能项目签约。由于当前国内储能最重要的驱动因素为新能源发电侧的强制配套要求,且全钒液流电池自身的初始投资成本相对较高,短期内全钒液流电池储能项目的投资将主要由大型发电企业或电网企业主导。目前大唐、国家电投、中广核等大型电力集团已经启动了百MWh级别的全钒液流电池储能项目建设,华电、国网江苏等亦在进行示范性项目的尝试。
表6 2023年初以来钒液流储能项目签约情况
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