飛機掠過天空、火箭奔向宇宙，從機身、引擎到火箭發(fā)動機殼體等部件，許多航天設(shè)備能“一飛沖天”，都離不開“釩”的身影。釩元素，因其合金材料耐高溫高壓的特性，被稱為“合金中的維生素”。

您可知道，這個“上天的材料”也能成為送電的“利器”？

近年來，全釩液流電池憑借其高安全性、長壽命和可循環(huán)利用的特點，成為長時儲能的“黑馬”。

隨著可再生能源在電力系統(tǒng)裝機比重逐年上升，電力系統(tǒng)供需平衡壓力增加，而長時儲能可在更長時間維度上調(diào)節(jié)新能源發(fā)電波動，增加清潔能源消納能力。

“與鋰電池‘時充時放’不同，全釩液流電池是4到12小時儲能領(lǐng)域的‘耐力王’，”三峽集團所屬三峽科學(xué)技術(shù)研究院（以下簡稱“三峽科研院”）綜合能源技術(shù)研究中心研究員畢然介紹道，“不僅如此，它還是儲能界的‘安全模范’，無燃爆起火風(fēng)險，穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)守護每一度電。電池循環(huán)壽命超20年，電解液循環(huán)利用無極限，結(jié)束后不會造成環(huán)境污染，環(huán)保又經(jīng)濟。”

▲全釩液流電池工作原理圖

目前，國內(nèi)達到百兆瓦級別的全釩液流電池儲能電站僅有一座，大部分項目都停留在幾十兆瓦的規(guī)模。而從需求來看，未來大型新能源項目對儲能的需求都是集中化大型化發(fā)展，百兆瓦項目將是未來儲能項目的主流。

從“實驗室”走向“應(yīng)用場”，如何更好實現(xiàn)全釩液流儲能技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用？這是三峽科研院研發(fā)團隊面臨的第一道“關(guān)”。

▲?電化學(xué)儲能電站

以問題為導(dǎo)向，研發(fā)團隊主動對接該技術(shù)全產(chǎn)業(yè)鏈上下游的頭部科研機構(gòu)、原料供應(yīng)企業(yè)、設(shè)備集成企業(yè)，從基本材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、集成優(yōu)化、調(diào)控運維等方面入手，極大提升了全釩液流電池儲能系統(tǒng)的安全性和可靠性。

“相比于其他全釩液流項目，三峽科研院開展的全釩液流電池儲能項目主要面向規(guī)模化的風(fēng)光場站，目前已在跟蹤發(fā)電計劃、平滑風(fēng)電功率輸出、黑啟動等多種應(yīng)用場景下得到實際驗證。”三峽科研院綜合能源技術(shù)研究中心研究員吳卓彥介紹道。

近期，目前全球在建容量最大的液流儲能項目——三峽集團所屬三峽能源新疆吉木薩爾縣北庭光伏配套200 MW/1000 MWh全釩液流儲能項目預(yù)計年末具備并網(wǎng)條件，投產(chǎn)后可維持5個小時的儲能時長。三峽科研院通過集成創(chuàng)新，為該項目提供了技術(shù)支撐，助力開啟了全釩液流儲能項目規(guī)模化探索步伐。

▲新一代全釩液流電池儲能系統(tǒng)

目前，我國新型儲能項目平均儲能時長為2.2個小時。而據(jù)美國行業(yè)報告《長期電力儲能應(yīng)用、經(jīng)濟性及技術(shù)》表明，當(dāng)風(fēng)光發(fā)電裝機占比達到50%-80%時，儲能時長需要達到10小時以上。

對此，三峽科研院正在圍繞進一步提升儲能時長開展研究。“我們將聚焦系統(tǒng)集成創(chuàng)新，努力形成一套面向大規(guī)模新能源配套儲能項目，具有自主知識產(chǎn)權(quán)、本質(zhì)安全、高效可靠的全釩液流電池提升方案，以匹配大規(guī)模新能源的發(fā)展需求。”三峽科研院綜合能源技術(shù)中心主任朱小毅說。

（本文配圖由三峽科研院提供）