双碳背景下全釩液流电池在电力系统中的运用.pptx

双碳背景下全钒液流电池在电力系统中的应用

P2一长时储能在新型电力系统构建中的必要性二全钒液流电池特性与长时储能需求的符合性三全钒液流电池在国内外运用的现状四全钒液流电池产业的技术发展及政策支持

P3新能源渗透率提升，对灵活性电源的需求V-liquidenergy485587939610010611111311511752485580 90 96 10860 64 68 742020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中国光伏、风电新增装机容量及预测（单位：GW）风电 光2019中国光伏、风电累计装机容量占比数据来源：国家能源局，电力规划设计总院，CPIA，CNESA，公开资料整理202020212022

双碳背景下，能源占比变化后需要长时储能对电力系统进行调节V-liquidenergy风能会受季节、天气、地理位置等因素的影响，依赖于风速、风向和大气压力等气象条件太阳能易受到云、雾霾、沙尘暴等天气的影响，因昼夜、季节和地理环境等而差异显著光、风等清洁能源具有高波动性、随机性、间歇性特征长时储能：4小时及以上储能场景主要用途放电时长电源侧减少弃光弃风≥2h电网侧电网调峰4~8h备用容量2~4h用户侧电力自发自用6~10h削峰填谷6~8hP4

长时储能技术V-liquidenergy储能形式技术 循环寿命全周期成本安全性地理限制商业化进展抽水蓄能 ~50,000次 低优很高商用压缩空气储能~30,000次 低良高示范性项目锂离子电池 ~5,000次 中差低商用液流电池 ~15,000次 低优低商业化推广熔盐储热 / 低良低研发/试点燃料电池 ~800次 中（氢储能）良低试点1kW1MW100MW500MW1GW10GW+铅蓄电池超级电容超导储能飞轮储能钠离子电池锂离子电池液流电池（全钒）压缩空气储能抽水蓄能100ms15min2h4h8h1day长时大容量储能短时高频储能熔盐储能燃料电池（氢储能）P5

一P6长时储能在新型电力系统构建中的必要性二全钒液流电池特性与长时储能需求的符合性三全钒液流电池在国内外运用的现状四全钒液流电池产业的技术发展及政策支持

P7全钒液流电池介绍eSSSchemeofVanadiumbattery钒电池由于电堆和储液罐采用物理分离，电池的功率和容量可以独立配置，因此自放电衰减极低。同等功率下放电时间越长，单位成本越低，经济效益越好。全钒液流电池：是一种利用不同价态钒离子之间的氧化还原反应进行充放电储能的液流电池技术。

全钒液流电池介绍eSSSchemeofVanadiumbatteryP8正极反应：??++??=??+++负极反应：++?=+

锌基#技术难题尚待解决：锌易不均匀沉积，形成枝晶，穿透隔膜溴透过隔膜和负极锌反应造成电池自放电溴具有挥发性、腐蚀性#商业化：行业尚未有百兆瓦级产能及订单落地铁基#技术难题尚待解决：正负极电解液存在互串交叉污染负极存在的析氢问题较为突出#商业化：行业尚未有百兆瓦级产能及订单落地液流电池功率和容量解耦的特性V-liquidenergy电堆数量系统输出功率系统容量电解液用量随着储能时长的增加，液流电池系统的功率单元成本不变，仅需增加能量单元，单位成本被摊薄，而锂电池系统的单位成本则基本固定单位初始投资成本储能时长反应场所和活性物质的储存场所分离电解液都是水溶液不会出现着火爆炸情况惰性电极不参与反应电极和双极板等材料稳定性好，不涉及更换问题同时反应过程不涉及相变所有液流电池都可以进行100%的充放电不会对电池造成任何损害且对寿命有益液流电池能量密度虽低于锂电，但高安全性使其可以采取更为紧密的排布方式，从而提高了占地面积的有效利用率锂电池液流电池技术研发试点示范商业化推广成熟竞争0.40.60.8//全生命周期度电成本（元/kWh）商业化进程全钒磷酸铁锂锌基铁基全钒技术成熟度高：已无核心量产技术难点产品指标领先：循环寿命、能量效率、全生命周期成本均在液流电池路线中最优商业化进程最快：已经具备百兆瓦级产能 及吉瓦级别订单交付能 力P9

P10钒资源可保障性V-liquidenergy数据来源：国家能源局，CPIA，CNESA，公开资料整理中国,46.90%俄罗斯,24.70%南非,17.30%澳大利亚,10.40%美国,0.20%巴西,0.60%

金融属性V-liquidenergy45%55%62%68%72%4小时6小时8小时 10小时12小时时长越长，电解液占比越高，呈线性上升趋势P11

一P12长时储能在新型电力系统构建中的必要性二全钒液流电池特性与长时储能需求的符合