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来源：中国特种质料网
宣布时间：2016-05-24 00:00
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【提要描述】

全钒液流电池支撑新能源大规模并网

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来源：中国特种质料网
宣布时间：2016-05-24 00:00
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　　张华民有多重身份，既是大连融科储能公司总工程师，也是中科院大连化学物理所研究员。在张华民的领导下，由两家机构组成的联合研发团队针对“全钒液流电池储能技术及应用”开展了十余年的研发攻关。在2015年国家科学技术奖中，该结果荣获国家科学技术发明二等奖。这是一项怎样的技术发明?又开创了一条什么样的自主立异与工业化应用之路?本报记者在采访中获得了谜底。

　　全钒液流电池满足新能源并网技术要求

　　风能、太阳能等可再生能源发电具有不连续、不稳定、不可控等特性，大规模并网会给电网宁静稳定运行带来攻击，也造成了大宗的弃风弃光问题。

　　在当初选择液流电池开发时，张华民便笃定，可再生能源将逐渐由辅助能源转为主导能源，而风能、太阳能等可再生能源普及应用的瓶颈技术就是储能。“大规模储能技术可以有效实现可再生能源发电的随机性、间歇性和波动性等问题，实现调幅调频、平滑功率输出、跟踪计划发电，从而提高电网对可再生能源发电的消纳能力，解决弃风弃光问题。”张华民说。

　　海内从2000年开始液流电池技术的开发，在技术路线选择上，张华民认为，必须满足三个条件：宁静性好、生命周期性价比高、生命周期的情况负荷低。

　　“全钒液流电池储能技术因其具有储能规模大，适合于百千瓦到百兆瓦级的应用规模;充放电切换应答速度快;储能介质为水溶液，宁静可靠;电池均匀性好，使用寿命可达15年以上，而钒电解液可以半永久性地重复使用，寿命周期性价比高，情况友好等突出优势，是大规模储能的首选技术之一。”张华民回忆说。

　　在敲定技术路线后，进入到研发阶段，张华民发明技术门槛照旧很是高的。“全钒液流电池储能系统的开发要求多学科交叉，涉及到质料学、电化学、化学工程、自动控制等学科，并且技术在国际上都是处在同一位置，无既有经验可资借鉴。”

　　在挑战面前，研发团队立足自主立异，十多年来坚持基础研究与应用开发并重，要害质料、焦点部件研发及电池系统集成立异与示范应用的研究开发理念，取得了一系列重大技术突破。

　　自主产权涤讪工业化基石

　　张华民告诉记者，研究团队始终坚持政产学研用紧密相助的立异研究开发机制，形成了包括液流电池要害质料设计制造、电堆及电池储能系统设计集成、储能系统智能控制、工程应用及运行治理、液流电池新体系在内的完整自主知识产权体系。

　　第一，突破了液流电池要害质料包括非氟离子传导膜、电解质溶液、液流电池双极板的设计与制备技术，原创性地研制乐成液流电池用高选择性、高传导性、高稳定性非氟离子传导膜，高导电性、高活性碳素复合双极板质料及高稳定性电解质溶液。

　　第二，突破了全钒液流电池电堆的设计集成技术，发明了大功率、高功率密度电堆结构设计要领和制造技术，设计集成出32千瓦大功率液流电池单体电堆，突破了单体电堆工程化制造技术。

　　第三，突破了高功率、大容量、高集成度全钒液流电池储能系统设计要领及多体耦合控制技术。原创性地提出了�？榛杓评砟�，开发出差别规模品级、可独立运行的全钒液流电池单位系统�？�。突破了多系统耦合控制技术，实现了多个液流电池单位系统�？楦咝А⒕糜胛榷ㄔ诵�。发明了大规模储能系统控制治理战略，实施了迄今世界上最大规模的5MW/10MWh全钒液流电池储能系统的商业化应用工程。

　　别的，在技术开发历程中，张华民很是重视标准的制定，通过全钒液流电池的开发，研究团队主持起草了3项行业标准、5项国家标准和1项国际标准，领军能源行业国家及国际液流电池标准的制定，引导了全球液流电池技术的生长。

　　工业应用已见效果

　　在液流电池储能系统工业化应用上，张华民的夙愿已见效果。通过全钒液流电池储能系统的开发，实施了为海岛、边远地区可再生能源发电、漫衍式供电及风电场平滑输出、计划发电等提供储能解决计划的近30余项商业化示范工程，积累了富厚的工程技术和运行治理经验。

　　与此同时，依托自主知识产权的技术优势和经验积累，积极开展国际相助，开拓国际市场。产品已出口美国、欧洲、日本等多个国家和地区，自2003年至今，大连融科储能公司的全钒液流电池用电解液已出口300多兆瓦时，约占全球市场份额的75%;2014年，乐成中标欧洲首套兆瓦以上级商业全钒液流电池储能项目，并已在德国漫衍式电网中获得应用。