鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1230次 | 2018年08月28日
釩電池能否引領(lǐng)新革命?
釩電池(VRB,VanadiumRedoxFlowBattery)是當(dāng)今世界上規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)、最接近產(chǎn)業(yè)化的高效可逆燃料電池,具有功率大、容量大、效率高、成本低、壽命長、綠色環(huán)保等一系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),在風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、電網(wǎng)調(diào)峰、分布電站、特種蓄電、交通市政、通訊基站、UPS電源等廣闊領(lǐng)域有著極其良好的應(yīng)用前景,在日本、加拿大、美國、澳大利亞、西歐等國家和地區(qū)已開始取代容量小、壽命短、污染大的鉛酸電池。
隨著釩電池技術(shù)的迅猛發(fā)展,釩電池必將為人類帶來一場前所未有、意義重大深遠(yuǎn)的新能源產(chǎn)業(yè)革命!
釩電池優(yōu)點(diǎn)
與其它化學(xué)電源相比,釩電池具有明顯的優(yōu)越性,主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1.功率大:通過增加單片電池的數(shù)量和電極面積,即可增加釩電池的功率,目前美國商業(yè)化示范運(yùn)行的釩電池的功率已達(dá)6兆瓦。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2.容量大:通過任意增加電解液的體積,即可任意增加釩電池的電量,可達(dá)吉瓦時以上;通過提高電解液的濃度,即可成倍增加釩電池的電量。
3.效率高:由于釩電池的電極催化活性高,且正、負(fù)極活性物質(zhì)分別存儲在正、負(fù)極電解液儲槽中,避免了正、負(fù)極活性物質(zhì)的自放電消耗,釩電池的充放電能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)75%以上,遠(yuǎn)高于鉛酸電池的45%。
4.壽命長:由于釩電池的正、負(fù)極活性物質(zhì)只分別存在于正、負(fù)極電解液中,充放電時無其它電池常有的物相變化,可深度放電而不損傷電池,電池使用壽命長。目前加拿大VRBPowerSystems商業(yè)化示范運(yùn)行時間最長的釩電池模塊已正常運(yùn)行超過9年,充放循環(huán)壽命超過18000次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固定型鉛酸電池的1000次。
5.響應(yīng)速度快:釩電池堆里充滿電解液可在瞬間啟動,在運(yùn)行過程中充放電狀態(tài)切換只需要0.02秒,響應(yīng)速度1毫秒。
6.可瞬間充電:通過更換電解液可實(shí)現(xiàn)釩電池瞬間充電。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
7.安全性高:釩電池?zé)o潛在的爆炸或著火危險,即使將正、負(fù)極電解液混合也無危險,只是電解液溫度略有升高。
8.成本低:除離子膜外,釩電池部件多為廉價的碳材料、工程塑料,材料來源豐富,易回收,不需要貴金屬作電極催化劑,成本低。
9.釩電池選址自由度大,可全自動封閉運(yùn)行,無污染,維護(hù)簡單,運(yùn)營成本低。
釩電池市場前景
中國和世界釩電池市場分別見表1、表2,其中風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的釩電池市場需求按總裝機(jī)量(見表3~6)的25%計算,其它領(lǐng)域的釩電池市場需求按100%計算;釩電池產(chǎn)值以2萬元/千瓦計算,不含電解液。
風(fēng)力發(fā)電
目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要配備功率大約相當(dāng)于其功率1%的鉛酸電池用于緊急情況時風(fēng)機(jī)保護(hù)收風(fēng)葉用,另外每一臺風(fēng)機(jī)還需要配備功率大約相當(dāng)于其功率4%的后備蓄電池。由于電網(wǎng)已成為風(fēng)電發(fā)展的瓶頸,隨著風(fēng)電的爆炸式發(fā)展,風(fēng)電與電網(wǎng)的矛盾將越來越突出,為了減少對電網(wǎng)的沖擊,大幅度提高風(fēng)電場電力的使用率同時賺取巨額的電網(wǎng)峰谷差價,風(fēng)電場將需要配備功率相當(dāng)于其功率10~50%的動態(tài)儲能蓄電池。對于風(fēng)機(jī)離網(wǎng)發(fā)電,則需要更大比例的動態(tài)儲能蓄電池。
由于風(fēng)機(jī)現(xiàn)在使用的鉛酸電池存在容量小、壽命短、穩(wěn)定性差、維護(hù)費(fèi)時費(fèi)力、污染大等嚴(yán)重缺陷,風(fēng)機(jī)制造廠家一直在尋找更好的可以替代鉛酸電池的產(chǎn)品,相信擁有眾多杰出優(yōu)點(diǎn)的釩電池完全可以取代現(xiàn)有的鉛酸電池,進(jìn)而構(gòu)建風(fēng)電場的動態(tài)能源儲存系統(tǒng),大幅度提高風(fēng)電場的效率和效益,推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)更好更快地發(fā)展。
光伏發(fā)電
據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計,近幾年全球光伏組件的年均增長率高達(dá)30%,光伏產(chǎn)業(yè)成為全球發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。特別是2008年,全球光伏發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到3吉瓦。
顧名思義,光伏發(fā)電需要太陽光,一旦到了晚上和陰雨天就發(fā)不了電,因而需要蓄電池為其儲存電力,由于鉛酸電池功率、容量、壽命均非常有限,相信集眾多杰出優(yōu)點(diǎn)于一身的釩電池將作為光伏發(fā)電儲能電池的首選。
電網(wǎng)調(diào)峰
電網(wǎng)調(diào)峰的主要手段一直是抽水蓄能電站。近二三十年來,世界發(fā)達(dá)國家抽水蓄能電站發(fā)展越來越快。世界上抽水蓄能電站發(fā)展最快、裝機(jī)容量最多的是日本,其次是美國、意大利、德國、法國、西班牙等,日本和美國抽水蓄能電站裝機(jī)容量均已超過2000萬千瓦。
由于抽水蓄能電站需建上、下兩個水庫,受地理?xiàng)l件限制較大,在平原地區(qū)不容易建設(shè),而且占地面積大,維護(hù)成本高。釩電池蓄能電站不受地理?xiàng)l件限制,選址自由,占地少,維護(hù)成本低??梢灶A(yù)期,隨著釩電池技術(shù)的發(fā)展,釩電池蓄能電站將逐步取代抽水蓄能電站,在電網(wǎng)調(diào)峰中發(fā)揮重要的作用。
交通市政
隨著世界城市化進(jìn)程的不斷加快和汽車保有量的持續(xù)增加,汽車尾氣污染已經(jīng)成為城市空氣污染的頭號污染源。大力發(fā)展節(jié)能、環(huán)保的電動汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車,已成為了人們的共識。隨著釩電池技術(shù)的快速發(fā)展,可以預(yù)期,擁有眾多杰出優(yōu)點(diǎn)的釩電池將在電動汽車(特別是城市公交客車)、電動機(jī)車、電動自行車、電動船舶、交通信號、風(fēng)光互補(bǔ)路燈等廣闊領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
通訊基站
通信基站和通信機(jī)房需要蓄電池作為后備電源,且時間通常不能少于10小時。對通訊運(yùn)營商來講,安全穩(wěn)定可靠性和使用壽命是最重要的,在這一領(lǐng)域,釩電池有著鉛酸電池?zé)o法比擬的先天優(yōu)勢。
UPS電源
賽迪顧問研究顯示,2007年UPS市場出現(xiàn)了持續(xù)增長的態(tài)勢,主要原因是中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展帶來的UPS用戶需求分散化,使得更多的行業(yè)和更多的企業(yè)對UPS產(chǎn)生了持續(xù)的需求。未來幾年,UPS產(chǎn)品發(fā)展的方向是更高的可用性、安全性以及功能的集成化、智能化和人性化。
目前中國的UPS市場強(qiáng)烈需求功率大、安全、穩(wěn)定可靠的蓄電池,釩電池在這一領(lǐng)域,相對于鉛酸電池?zé)o論在功率、安全穩(wěn)定性、還是使用壽命上都有著絕對優(yōu)勢。
分布電站
當(dāng)今社會對能源與電力供應(yīng)的質(zhì)量、效率、環(huán)保以及安全可靠性要求越來越高,大電網(wǎng)由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。隨著分布電站的崛起,大型中心電站將逐步走向衰落。相信釩電池將首先在醫(yī)院、指揮控制中心、數(shù)據(jù)處理和通訊中心、商業(yè)大樓、娛樂中心、政府要害部門、制藥和化學(xué)材料工業(yè)、精密制造工業(yè)的分布電站中發(fā)揮重要作用。
特種蓄電
釩電池還可以在特種基地、指揮中心等特種部門的特種蓄電中發(fā)揮重要作用。
上一篇:廢舊電池有哪些危害?
下一篇:如何正確使用筆記本電池