全钒液流电池与锂电池混合储能站的技术分析与案例

蓝狮平台网讯：动力电池组核心技术被广泛应用于电力供电波动调节和作为应急生质能源使用，在有效解决生质生质能源电力所存在的间歇性、波动性、某类等问题的基础上，能够为电力提供迅速响应耗电量，缓解弃风弃光问题，成为大量生质清洁生质能源互连电力最可行的解决方案之一。在节能环保分散式电力核心技术不断经济发展和节能环保汽车的广袤前景下，动力电池组产业也将迎来经济发展高峰，当中全钒三片电池组与锂电池组混和动力电池组具备相当竞争优势竞争优势，经济发展迅速。

一、现期主要就动力电池组形式

现期，主要就的动力电池组形式能分为机械动力电池组（抽水机动力电池组、陀螺动力电池组、冷却水动力电池组）、电磁动力电池组（电容动力电池组、超导体动力电池组）和高分子动力电池组（锂电池组动力电池组、三片电池组动力电池组）。抽水机动力电池组和冷却水动力电池组具备耗电量大、工作效率低的特征，但其特殊加装环境管制了其在城市中的布局；陀螺动力电池组具备高输出功率密度，但热量密度低、噪声大；电容动力电池组和超导体动力电池组反应速度快，但耗电量密度低、工作效率高，管制了其经济发展。

而高分子动力电池组借助化学能和热能的相互转化通过电池组的起动展开热量长时间储存，因此能根据用电需求展开储电耗电量配置。现期，高分子动力电池组在热量耗电量和使用寿命上均有一定竞争优势，因此核心技术成熟，设备体积小、不受地域条件管制、加装方便，无疑是未来配备迅速充水电站的动力电池组控制系统的热量型动力电池组首选。下表展示了相同动力电池组形式的主要就操控性与工作效率对照[1]。

表1相同动力电池组形式的主要就操控性对照[1]

表2相同动力电池组形式的工作效率对照[1]

二、全钒三片电池组与锂电池组动力电池组及混和动力电池组竞争优势

蓄电池组动力电池组核心技术中锂电池组动力电池组由于其优异的比耗电量、布喇格输出功率、污染小、长循环使用寿命和记忆效应小的特征，是当前电动汽车动力电池组控制系统的最佳选择，但其在大焦距和频繁起动会造成电池组不可逆的耗电量衰减，从而导致电池组的加速老化，这是锂电池组现期正在科学研究克服的挑战与难关。而全钒三片电池组（VRB）的突出特征为输出功率大、耗电量大、使用寿命长、安全性高和具备平衡的起动操控性，其动力电池组工作效率可最高达90%，因此能与分散式电源配合，实现不连续生质能源电力的热能储存。与常规性蓄电池组动力电池组相同，三片电池组活性物质分布在相同弯头罐子，因此能突破常规性电池组耗电量管制，使其具备大规模互连电力控制系统的独特竞争优势。

国际科学研究机构Navigant对混和控制系统定义是：融合三种及以上的互补操作特性的动力电池组核心技术的平衡动力电池组控制系统。而在在全钒三片电池组和锂电池组中，三种动力电池组核心技术具备的各自竞争优势，即锂电池组的布喇格输出功率，全钒三片电池组的高耗电量，再融合工作效率、核心技术适用性、工作效率和使用寿命等因素，全钒三片电池组与锂电池组混和动力电池组综合来说能良好地满足电力控制系统对动力电池组控制系统的要求，使得动力电池组控制系统同时具备高电力和高能效的特征。当然，也有不少科学研究尝试将蓄电池组动力电池组和超级电容动力电池组展开融合的混和动力电池组形式，现期也进入了示范点站工程建设初期期，在未来也有非常大的经济发展空间。相同蓄电池组动力电池组核心技术比较如下表所示[2]。

表3相同蓄电池组动力电池组核心技术比较[2]

三、全钒三片电池组和锂电池组混和动力电池组站

现期，全钒三片电池组和锂电池组混和动力电池组站的工程建设已取得较大进展，现期处于示范点站工程建设期。2021年12月，国内的国家燕姬海阳市动力电池组示范点工程项目水电站aes试运行，工程项目占地46亩，总投资额约4.4亿元，设计总耗电量101MW/202MW时，当中磷酸铁锂电池组动力电池组100MW/200MWh，全钒三片电池组动力电池组1MW/2MWh。同期，山西省发改委也对首批“节能环保+动力电池组”试点示范点工程项目展开了公示，当中“磷酸铁锂+全钒三片电池组”的混和动力电池组站工程建设工程项目有3项，约占全部工程项目的1/5。

国家燕姬海阳市动力电池组示范点工程项目水电站

国外方面，牛津超级生质能源交通枢纽工程项目（ESO）于2021年12月进入带电调试期。ESO将50MW/50MWh的锂离子电池组控制系统和2MW/5MWh全钒三片电池组控制系统融合，是迄今为止最大的全钒三片电池组和锂电池组混和动力电池组站，因此将于不久在英国市场开始交易。

牛津超级生质能源交通枢纽工程项目（ESO）