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全球最大“電網(wǎng)充電寶”建成,釩電儲(chǔ)能或再造一個(gè)寧德時(shí)代

來源:全球起重機(jī)械網(wǎng)??人氣:4181
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 新能源車的熾熱,讓鋰電池的原料——碳酸鋰成為“白色石油”。而在電池技能里,另一種技能道路“釩電”也在悄然開花。

2月中旬,“200MW/800MWh大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站”正式宣告完結(jié)主體工程建造。該電站是國(guó)內(nèi)首個(gè)100MW級(jí)大型電化學(xué)儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目,也將成為全球規(guī)劃最大的全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目,估計(jì)將于今年6月完結(jié)并網(wǎng)調(diào)試。
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全球規(guī)劃最大電池儲(chǔ)能項(xiàng)目是什么概念?據(jù)光明網(wǎng)報(bào)道,這一電站儲(chǔ)能容量達(dá)400MWh,相當(dāng)于能寄存40萬度電。依照一個(gè)家庭月平均用電量200度來算,能夠供應(yīng)2000多個(gè)家庭使用一個(gè)月。作為調(diào)峰電站,這能緩解地方電網(wǎng)調(diào)峰壓力,及時(shí)補(bǔ)足用電需求。

儲(chǔ)能是新能源工業(yè)革命的中心。在“雙碳”的大布景下,煤電使用份額勢(shì)必要下降,但風(fēng)電、太陽能電等新能源長(zhǎng)期以來面對(duì)不接連、不穩(wěn)定和不可控的特點(diǎn)。因此,如何更好地儲(chǔ)存這些能源,成為使用綠電的關(guān)鍵。

從儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)來看,我國(guó)當(dāng)時(shí)仍是以抽水蓄電為主——用電低谷時(shí),經(jīng)過電力將水從下水庫(kù)抽至上水庫(kù),用電高峰再放水發(fā)電。2020年,我國(guó)抽水蓄電的份額到達(dá)近90%,第二位則是電化學(xué)儲(chǔ)能,包含鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池等技能。

來歷:國(guó)海證券

不過,抽水蓄電對(duì)地理位置要求高,常建于水庫(kù)等區(qū)域,并不適用于一切場(chǎng)景。面對(duì)大型儲(chǔ)能場(chǎng)景(如電網(wǎng)并網(wǎng))或消費(fèi)端場(chǎng)景(如新能源車),電化學(xué)儲(chǔ)能技能能成為很好的彌補(bǔ)。

電化學(xué)儲(chǔ)能技能近年來開展敏捷。釩電作為其間的一個(gè)分支,有著環(huán)保無污染、壽命長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化功率高(可達(dá)65%-80%)、性能穩(wěn)定、可高頻重復(fù)充電等特點(diǎn),適合用于風(fēng)景儲(chǔ)電,成為電網(wǎng)的“大型充電寶”。

如果說鋰電是現(xiàn)在儲(chǔ)能商場(chǎng)當(dāng)之無愧的“王者”,那么釩電,就是大規(guī)劃儲(chǔ)電場(chǎng)景中的一顆新星。

探究之路

用全釩液流電池技能建成國(guó)家級(jí)儲(chǔ)能調(diào)峰電站,背面是一家探究了十余年的公司——大連融科。

1977年,大連融科董事長(zhǎng)張華民成為當(dāng)年恢復(fù)高考后的第一屆學(xué)生。在山東大學(xué)化學(xué)系結(jié)業(yè)后,他遠(yuǎn)赴日本學(xué)習(xí),相繼取得神州大學(xué)工學(xué)碩士和博士學(xué)位,在功能材料領(lǐng)域研究超過10年。

張華民正式與新能源電池結(jié)緣,要追溯到2000年。這一年,張華民受邀回國(guó)參加開發(fā)北京奧運(yùn)的電動(dòng)車電池能源項(xiàng)目,相關(guān)技能也成功使用于2008年的奧運(yùn)會(huì)和2010年的世博會(huì)。

在這期間,張華民也明晰看到了儲(chǔ)能技能在新能源革命中的機(jī)會(huì)。2008年,他與企業(yè)家劉延輝一起創(chuàng)立了大連融科,挑選了液流電池中的釩電這一方向。

大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站內(nèi)部

這是一個(gè)重要的決議。大連融科的建立,正處于國(guó)內(nèi)液流電池技能萌發(fā)的當(dāng)口。

全釩液流電池技能在1985年就被提出,歐美、日本等國(guó)家在商業(yè)化上走在前頭。到了2000年初,這些國(guó)家的釩電池系統(tǒng)現(xiàn)已初步使用在電站調(diào)峰、太陽能儲(chǔ)能、風(fēng)能儲(chǔ)能等場(chǎng)景,挨近商業(yè)化階段。

在國(guó)內(nèi),大連融科成為最早一批專注釩電的公司,技能研發(fā)可謂開展敏捷。2008年建立時(shí),大連融科就與大連化學(xué)物理研究所協(xié)作,成功研制輸出功率為10kW的電池模塊,并集成國(guó)內(nèi)首臺(tái)輸出功率100KW、蓄電容量200KWh的全釩液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng),能量轉(zhuǎn)化功率到達(dá)75%。而當(dāng)時(shí),日本釩電池轉(zhuǎn)化功率約在80%左右。

不過,由于早期商場(chǎng)需求還沒有完全起來,全球液流電池工業(yè)經(jīng)歷過低潮。2005年,液流電池巨子日本住友電工就間斷了液流電池的研發(fā);2008年,從前的釩電池龍頭——加拿大公司VRBBattery,也由于沒等到奧巴馬能源新政,事務(wù)和融資都難以為繼,到了破產(chǎn)邊緣。

這反倒成為國(guó)內(nèi)彎道超車的機(jī)遇。2009年,VRB被剛剛建立3年的北京普能以215萬美元收購(gòu),后者一躍成為國(guó)內(nèi)釩電池的排頭兵。

大連融科也在釩電的道路上逐步行進(jìn)。除了持續(xù)自研技能,公司延展到上游的電解質(zhì)溶液、電極雙極板等電池中心材料,一體化的計(jì)劃讓大功率電堆的使用成為可能,為大連融科接下多個(gè)大型工業(yè)用儲(chǔ)能項(xiàng)目做好襯托。

到了2014年,大連融科走向世界化,還參加制定了國(guó)內(nèi)和世界層面的液流電池規(guī)范,這也為我國(guó)在釩電領(lǐng)域爭(zhēng)取到了話語權(quán)。

此后,跟著新能源需求加大,國(guó)內(nèi)釩電池商場(chǎng)逐步起勢(shì),包含國(guó)網(wǎng)英大、上海電氣等等企業(yè)都在布局釩電池技能。雖然占比還不大,但現(xiàn)已是令人欣喜的趨勢(shì)。

電儲(chǔ)能技能的下一階段

在如今“雙碳”(碳中和、碳達(dá)峰)的布景下,光伏等負(fù)責(zé)發(fā)電的工業(yè)現(xiàn)已走到了世界的前列,隨后的儲(chǔ)能職業(yè),成為下一個(gè)兵家必爭(zhēng)之地。

首先吹響商業(yè)化標(biāo)語的是鋰電,新能源車帶動(dòng)鋰電本錢持續(xù)下降,讓鋰電大規(guī)劃使用于儲(chǔ)能,成為現(xiàn)在的主流道路。

方針也在快速跟進(jìn)。“十四五”儲(chǔ)能規(guī)劃表明,到2030年,計(jì)劃實(shí)現(xiàn)新式儲(chǔ)能全面商場(chǎng)化開展。估計(jì)到2025年,鋰電儲(chǔ)能新增裝機(jī)有望到達(dá)64.1GWh,未來5年復(fù)合增加率為87%。

但鋰電也并非十全十美。在上游,我國(guó)的鋰礦資源并不豐厚,主要靠進(jìn)口,雙碳帶來的巨大需求讓價(jià)格逐步走高,上一年開始,上游的鋰礦價(jià)格就暴漲至歷史高位。在大規(guī)劃儲(chǔ)能場(chǎng)景中,鋰電池使用也出過不少事端,其安全性也有待考驗(yàn)。

所以,這就需求其他新技能來補(bǔ)足不同的儲(chǔ)能場(chǎng)景。近期揭穿面紗的“十四五”儲(chǔ)能規(guī)劃中有一個(gè)顯著信號(hào)——其間的唯一量化方針,是電化學(xué)儲(chǔ)能本錢要下降30%。而且,不同于以往要點(diǎn)著重鋰電,方針指明了“開展多元化電儲(chǔ)能技能”。

這意味著電儲(chǔ)能技能的開展,現(xiàn)已迎來新的開展階段。

事實(shí)上,從上一年到現(xiàn)在,國(guó)家現(xiàn)已推出200多個(gè)方針扶持儲(chǔ)能職業(yè),大部分省市都現(xiàn)已出臺(tái)了細(xì)則,一大批“風(fēng)景配儲(chǔ)”等項(xiàng)目也在跑步上馬。

商場(chǎng)需求爆發(fā),顯著超乎方針預(yù)期。一個(gè)比如是,上一年《征求意見稿》中提出了“十四五”末儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)劃到達(dá)30GW以上,但到了近期正式出臺(tái)的十四五儲(chǔ)能規(guī)劃,這一方針并沒有出現(xiàn)。不少業(yè)內(nèi)人士剖析認(rèn)為,這是實(shí)踐裝機(jī)量增加遠(yuǎn)超預(yù)期的表現(xiàn),方針也不肯定太量化的方針以限制開展。

大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站

在鋰電現(xiàn)已具有寧德年代這樣的巨子后,釩電現(xiàn)已站在了歷史的當(dāng)口。

我國(guó)在釩電上的確有不錯(cuò)的幾張牌——原材料方面,我國(guó)的釩儲(chǔ)量位居全球第三,包含上游的電解液,釩電池的中心零部件都有成型計(jì)劃;而在技能上,現(xiàn)在已有大連融科這樣大規(guī)劃使用的案例。國(guó)內(nèi)的攀鋼釩鈦、普能世界、河鋼股份等企業(yè),其計(jì)劃現(xiàn)已走向商場(chǎng)。

雖然釩電占比還極小,未來還需求看技能是否滿足穩(wěn)定,其本錢是中心問題——對(duì)比鋰電池2500-4500元/kwh的本錢,釩電本錢尚在4500-6000元左右,無論是出產(chǎn)仍是運(yùn)維本錢都要再降一個(gè)等級(jí),這需求從學(xué)界到工業(yè)的一起努力。

一個(gè)樂觀的信號(hào)是,儲(chǔ)能商場(chǎng)現(xiàn)已在朝著多元化趨勢(shì)開展。

2021年的一次電話會(huì)議中,大連融科董事長(zhǎng)張華民就提及,從2021年4月開始,鋰電的儲(chǔ)能裝機(jī)占比已趨下降,商場(chǎng)增量轉(zhuǎn)向液流電池。國(guó)內(nèi)液流電池儲(chǔ)能裝機(jī)容量從2020年的3兆瓦,增加到到2021年150兆瓦,現(xiàn)已占新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量的10%左右。

能夠預(yù)想,跟著技能進(jìn)步、本錢下降,未來尤其是全釩液流電池的占比,將從現(xiàn)在10%逐步提高到30%-40%的水平,釩電領(lǐng)域,或?qū)⒄Q生一個(gè)新巨子。36碳作者:鄧詠儀蘇建勛

標(biāo)簽:

釩電儲(chǔ)能寧德年代

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