全钒液流电池的特点

发布网友发布时间：2022-04-21 04:08

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热心网友时间：2022-06-17 22:07

钒电池作为储能系统使用，具有以下特点：
1.电池的输出功率取决于电池堆的大小，储能容量取决于电解液储量和浓度，因此它的设计非常灵活，当输出功率一定时，要增加储能容量，只要增大电解液储存罐的容积或提高电解质浓度；
2.钒电池的活性物质存在于液体中，电解质离子只有钒离子一种，故充放电时无其它电池常有的物相变化，电池使用寿命长；
3.充、放电性能好，可深度放电而不损坏电池；
4.自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐中的电解液无自放电现象；
5.钒电池选址自由度大，系统可全自动封闭运行，无污染，维护简单，操作成本低；
6.电池系统无潜在的爆炸或着火危险，安全性高；
7.电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料，材料来源丰富，易回收，不需要贵金属作电极催化剂；
8.能量效率高，可达75%~80%，性价比非常高；
9.启动速度快，如果电堆里充满电解液可在2min内启动，在运行过程中充放电状态切换只需要0.02s。
目前全钒液流电池的劣势
1.能量密度低，目前先进的产品能量密度大概只有40Wh/kg。铅酸电池大概有35Wh/kg。
2.因为能量密度低，又是液流电池，所以占地面积大。
3.目前国际先进水平的工作温度范围为 5° 和 45°C，过高或过低都需要调节。
钒电池市场前景
钒流电池因其独特优点，使其在许多领域有着广泛的应用：
1.风力发电市场
目前风力发电机需要配备功率大约相当于其功率1%的铅酸电池用于紧急情况时风机保护风叶用，另外每一台风机还需要配备功率大约相当于其功率10%~50%的动态储能电池。对于风机离网发电，则需要更大比例的动态储能电池，拥有众多杰出优点的钒电池完全可以取代现有的铅酸电池，进而构建风电场的动态能源储存系统。图2为日本Tomamae风电场4MW×1.5hour VRB-ESS（SEI公司）。
2.光伏发电
顾名思义，光伏发电需要太阳光，一旦到了晚上和阴雨天就发不了电，因而需要储能电池为其储存电力，由于现有的铅酸电池功率、容量和寿命均非常有限，相信集众多杰出优点于一身的钒电池将作为光伏发电储能电池的首选。图3 是离网光伏储能钒电池充电站。
3.电网调峰
电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站，由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库，受地理条件*较大，在平原地区不容易建设，而且占地面积大，维护成本高。钒电池储能电站不受地理条件*，选址自由，占地少，维护成本低。可以预期，随着钒电池技术的发展，钒电池储能电站将逐步取代抽水蓄能电站，在电网调峰中发挥重要的作用。
4.电动汽车电源
钒电池由于自身的独特结构，充电接受能力强，适应快速大电流充电及大电流深度放电，比功率大，比能量高，适合于作电动汽车的动力电源，也可以解决汽车尾气排放而造成的空气污染问题。钒电池作为汽车驱动力的优点是能够实现“瞬间充电”(直接更换或补充电解液)。
5.不间断电源和应急电源
作为UPS可用于办公大楼、剧院、医院等应急照明场所，也可用作计算机以及一些军事设备的备用电源。图4是南卡罗来纳州空军基地60KWh VRB-ESS系统。
6.供电系统
海岛、偏远地区等地区建设常规电站或建设架设输电线路造价高昂，使用钒电池并配以太阳能、风能等发电装置，可保障这些地区的稳定电力供应。另外钒电池还可以作为邮电通讯、铁路发送信号、无线电传播站等供电系统。
7.军用蓄电