中國儲能網(wǎng)訊：多家電力央企發(fā)力釩電池儲能賽道。巔峰儲能統(tǒng)計，國家電網(wǎng)、國家電投、國家能源集團、華電集團、大唐集團、中核集團、中廣核、中電建、華能集團、華潤集團等10家電力央企都曾涉足過全釩液流電池儲能的項目。
美國能源部發(fā)布了一份題為“商業(yè)起飛之路：長時儲能”的報告，旨在加速下一代長時儲能技術(shù)的開發(fā)及商業(yè)化。
報告指出，為了實現(xiàn)凈零經(jīng)濟，到2050年，美國電網(wǎng)可能需要225-460 GW的長時儲能，其累計投資將高達3300億美元。雖然投資很大，但與沒有此類部署的情況相比，預計每年可節(jié)省100億至200億美元。
為了實現(xiàn)這一目標，到2030年，美國將需要部署6GW-10GW的長時儲能項目，總投資約60億美元-90億美元；到2035年，其裝機規(guī)模達到10GW-15GW。
不同類型的長時儲能
該報告探討了兩種類型的長時儲能：持續(xù)數(shù)小時的長時儲能（10-36h）和持續(xù)數(shù)日（36-160h）的長時儲能。
持續(xù)數(shù)小時的長時儲能主要以機械儲能技術(shù)為主，包括壓縮空氣儲能、重力儲能、液態(tài)空氣儲能、二氧化碳儲能以及抽水蓄能等，技術(shù)較為成熟，且對示范項目的規(guī)模要求較低，大約在50-100 MW，成本約1億美元以上；
持續(xù)數(shù)日的長時儲能以電化學儲能、熱儲能技術(shù)為主，其中運用于電力系統(tǒng)的熱儲能技術(shù)正處于商業(yè)化初期，需要大量的示范項目；電化學技術(shù)在很大程度上處于試驗階段（即小于10兆瓦的項目），但電化學儲能系統(tǒng)部署較為靈活。
長時儲能市場的“騰飛”
要實現(xiàn)長時儲能市場的“騰飛”，需要滿足三個條件：系統(tǒng)成本的降低和運行參數(shù)的顯著改善，通過增加補償或其他方式提升長時儲能市場價值，及大規(guī)模示范項目的部署。
該報告預計，到2030年，持續(xù)數(shù)小時的長時儲能項目成本必須從每千瓦1100-1400美元減少到每千瓦650美元，并將循環(huán)效率從當前的69%提高到75%；持續(xù)數(shù)日的長時儲能項目成本必須從每千瓦1900-2500美元降低到每千瓦1100美元，循環(huán)效率從45%提升到55%-60%。
美國能源部稱，項目成本的降低以及儲能系統(tǒng)循環(huán)效率的提升有助于長時儲能技術(shù)的推廣和應用。
此外，各州及地區(qū)等需要采取一定的干預措施確保長時儲能獲得市場化的補償，比如通過參與動態(tài)容量市場等。除了經(jīng)濟補償外，監(jiān)管部門還需確立對長時儲能的市場需求，比如將4-6小時的穩(wěn)固容量產(chǎn)品擴展到更長期限，例如12小時和24小時等。
長時儲能系統(tǒng)的三大優(yōu)勢
長時儲能在美國的能源系統(tǒng)脫碳中發(fā)揮著重要作用。
首先，長時儲能技術(shù)支持和補充可再生能源的擴張，提升電網(wǎng)的可靠性和靈活性。雖然可再生能源是最便宜的發(fā)電形式之一，但其間歇性意味著電網(wǎng)需要一個可調(diào)度的能源來源，以平衡供應和需求，并滿足高峰時段的用電需求。長時儲能可保障在極端情況下的電力供應，保障全社會電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行和降低用電成本。
其次，長時儲能可以增強電網(wǎng)的彈性，減少對天然氣容量的需求。目前，電網(wǎng)的可靠性和彈性服務大多數(shù)都是由水力或化石能源提供的。未來，無論是否采用碳捕獲存儲(CCS)，天然氣調(diào)峰器都可以繼續(xù)提供這些服務，但長時儲能技術(shù)具有更高的利用率和適應性，以適應不斷變化的電網(wǎng)需求。
相關企業(yè)可以考慮部署長時儲能以滿足電力峰值負荷，從而取代天然氣，避免系統(tǒng)成為擱淺資產(chǎn)的風險。如上圖所示，到2050年，持續(xù)數(shù)日的長時儲能技術(shù)(即持續(xù)時間36-160小時)可能會取代200多吉瓦的天然氣(即調(diào)峰)容量。
最后，長時儲能可以讓儲能供應鏈多樣化。多樣化的存儲技術(shù)為實現(xiàn)凈零目標提供了更多選擇，不再過度依賴鋰電池；開發(fā)一系列的長時儲能技術(shù)可能需要各種新的供應鏈要素；此外，為電網(wǎng)開發(fā)可行的存儲技術(shù)可以增加電動汽車鋰離子電池的潛在可用性。
目前大唐、國家電投、中廣核等大型電力集團已經(jīng)啟動了百兆瓦時級別的全釩液流電池儲能項目建設，華電等也完成了示范性項目的嘗試，經(jīng)過前期項目的驗證，未來全釩液流電池有望成為大型電力集團重點布局的長時儲能技術(shù)之一。
中國電建集團有限公司
2023年2月，中國電建集團重慶工程有限公司發(fā)布大連市瓦房店西區(qū)“源網(wǎng)荷儲”一體化項目全釩液流電池儲能系統(tǒng)采購中標結(jié)果公示，中標人為大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司，該項目總裝機容量200MW。
國家電網(wǎng)有限公司
近日，武漢南瑞“洪湖曹市鎮(zhèn)100MW/200MWh全釩液流儲能電站項目”列入湖北省2023年儲能試點示范項目名單。
國家電網(wǎng)從事電池研究的機構(gòu)——武漢南瑞，從2011年開始開發(fā)模塊化百千萬全釩液流電池儲能系統(tǒng)，目前具備釩電池本體設計、材料研制、系統(tǒng)集成能力。
為了提高釩電池電堆的性能及生產(chǎn)效率，武漢南瑞重點開展一體化釩電池電堆的研制與生產(chǎn)，自主研發(fā)了高功率31.5kW電堆及50kW、100kW、250kW等規(guī)格全釩液流電池儲能系統(tǒng)及模塊，相關技術(shù)在國內(nèi)全釩液流電池儲能領域處于領先水平。
2019年，武漢南瑞百千瓦移動式全釩液流電池儲能系統(tǒng)在蒙東科右中旗實現(xiàn)示范應用；2020年，武漢南瑞在國網(wǎng)湖北電科院試點項目中采用31.5kW全釩液流電池一體化電堆模塊，實現(xiàn)小型化、模塊化、一體化釩電池儲能系統(tǒng)在樓宇中的應用；
2022年7月，武漢南瑞中標湖北省能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程250kW/1MWh全釩液流電池儲能電站項目，11月完成儲能產(chǎn)品生產(chǎn)并發(fā)往項目現(xiàn)場開展系統(tǒng)調(diào)試工作。
國家能源投資集團有限責任公司
國家能源集團低碳研究院開發(fā)了全釩液流電池流過式電堆技術(shù)，實現(xiàn)液流電池電堆功率密度和能量效率雙提升。
低碳院的全釩液流電池長時儲能技術(shù)特點顯示，循環(huán)次數(shù)在1.5萬-2萬次之間，服役壽命達到20年，并可頻繁深度放電。初裝成本在3000-3500元/kWh。
目前低碳院已經(jīng)完成從系統(tǒng)工藝設計到模塊的布局、到子系統(tǒng)設計，一直到核心的設備設計，包括里面的電堆、電解液、電極的技術(shù)積累，并能夠基于125kW/625kWh儲能基礎模塊，為用戶形成定制化長時儲能解決方案。
國家電力投資集團有限公司
除了鐵鉻液流電池和鉛炭電池，國家電投參建的電化學儲能電站項目還包括釩電池儲能。
2023年3月21日，寧夏中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)同江蘇林源控股集團有限公司、國電投寧夏綠電能源有限公司達成1.2GWh全釩液流電池項目框架協(xié)議：計劃2023年投資15億元在沙坡頭區(qū)建設全釩液流儲能電池生產(chǎn)項目，建設全釩液流儲能電池制造工廠、儲能核心設備研發(fā)中心、推廣中心。除此之外，還計劃投資建設50MW/300MWh全釩液流共享儲能電站一座。
2021年8月29日，國家電投湖北綠動中釩新能源有限公司基地項目暨100MW/500MWh全釩液流電池儲能項目開工。目前該項目已啟動主體建設。
中國華能集團有限公司
從國家專利局網(wǎng)站查詢發(fā)現(xiàn)，中國華能集團有限公司下屬的清潔能源技術(shù)研究院早在2015年就申請了專利《一種釩/氯化物電解液及使用該電解液的氧化還原液流電池》（2017年授權(quán)），該技術(shù)采用了全鹽酸基釩電解液，釩離子濃度可達0.5~5.0mol/L，在0～65℃溫區(qū)工作無需啟動溫控系統(tǒng)。
中國華電集團有限公司
華電滕州公司儲能項目是中國華電集團首個大容量電化學儲能項目。項目總投資約4.3億元，建設規(guī)模為101MW/202MWh，其中包括100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)，同步建設1MW/2MWh釩液流電池儲能系統(tǒng)。2021年12月20日，該項目投入運營。
中國大唐集團有限公司
2022年5月，寧夏啟動200MW/800MWh大容量長時共享儲能項目招標，該項目由大唐中寧能源開發(fā)有限公司發(fā)起，其中包含100MW/400MWh全釩液流電池儲能和100MW/400MWh壓縮空氣儲能。
2019年，大唐國際大連普蘭店市樂甲鄉(xiāng)100MW網(wǎng)源友好風場示范項目及瓦房店風電場示范項目先后完成10MW/40MWh全釩液流電池儲能項目招標。
中國廣核集團有限公司
2022年，萬利通集團、新新釩鈦、中廣核等企業(yè)在滄州地區(qū)布局GW級釩電池產(chǎn)業(yè)基地項目進行考察，合作交流。GW級釩電池生產(chǎn)線將布局于渤海新區(qū)黃驊市，擬占地面積100畝，投5.5億元，投資強度為550萬元/畝。項目建成后，預計可實現(xiàn)年產(chǎn)值30億元，利稅4.5億元。
2021年，中廣核100MW/200MWh全釩液流儲能電站項目簽約襄陽，項目總投資達10億元，總占地面積約49.8畝。
華潤（集團）有限公司
2023年5月22日，華潤電力鄄城源網(wǎng)儲一體化示范性項目成功并網(wǎng)，該項目裝機容量100MW/200MWh，包括99MW/198MWh磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)和1MW/2MWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)，配套建設一座220千伏升壓站及一回送出線路。
2022年12月，華潤大力棗陽風電釩液流電池產(chǎn)業(yè)園項目開工。該項目由華潤電力新能源投資有限公司和大力電工襄陽股份有限公司聯(lián)合投資建設，項目總投資109億元，占地面積390畝，建設100萬千瓦風電、2GWh釩電解液、200MW/400MWh釩液流電池儲能電站。項目全部建成投產(chǎn)后，年產(chǎn)值可達40.5億元，年均實現(xiàn)稅收達到6.7億元。
中國核工業(yè)集團有限公司
2023年1月，中核郯城101MW/204MWh儲能電站成功并網(wǎng)，該項目是中核集團在魯首個并網(wǎng)的電網(wǎng)側(cè)大型儲能項目。儲能系統(tǒng)采用100MW/200MWh磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)以及1MW/4MWh全釩液流電池系統(tǒng)。
2022年11月3日，中核匯能1GWh全釩液流電池儲能系統(tǒng)開標，這是國內(nèi)全釩液流電池儲能系統(tǒng)迎來的首個GWh級別集采開標。
此外，中核匯能計劃在沈陽法庫縣新建全釩液流電池儲能電站，中核匯能法庫縣集中式新型儲能項目擬投資32億元，項目建設200MW/800MWh集中式化學儲能電站。
5月26日，釩鈦股份發(fā)布《關于控股子公司電解液產(chǎn)線建成的自愿性信息披露公告》，控股子公司釩融科技在攀枝花市建設的2000立方米/年釩電解液產(chǎn)線已完成設備安裝和熱負荷試車調(diào)試，正在開展試生產(chǎn)有關工作。
為加強與大連融科的合作，2022年10月，釩鈦股份與大連融科簽署《合資協(xié)議》，經(jīng)雙方友好協(xié)商，決定共同投資3161萬元人民幣成立合資公司，其中釩鈦股份占注冊資本的51%，大連融科占注冊資本的49%，釩融科技成為釩鈦股份控股子公司，納入釩鈦股份合并報表范圍內(nèi)。
根據(jù)《合資協(xié)議》顯示，釩融科技第一階段在攀枝花市建設產(chǎn)能為2000立方米/年的釩電解液產(chǎn)線；2023至2024年，根據(jù)釩電池儲能市場增長情況，協(xié)商投資建設產(chǎn)能60000立方米/年釩電解液。同時，雙方將共同探索研究釩電解液定價機制和創(chuàng)新商業(yè)模式，推動釩電池儲能商業(yè)化進程，助力我國雙碳目標實現(xiàn)和以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設。
釩融科技2000立方米/年釩電解液產(chǎn)線的建成，標志著釩鈦股份在釩儲能領域的供應能力得到進一步提升，為后續(xù)與大連融科按照《合資協(xié)議》共同投資建設60000立方米/年釩電解液產(chǎn)線提供支撐，有利于推動釩在儲能領域的應用發(fā)展。
100MW/600MWh！壽光鐵鉻液流電池儲能電站獲備案
據(jù)啟迪設計5月29日發(fā)布的晚間公告，啟迪設計集團股份有限公司（以下簡稱“公司”）下屬公司尚源（壽光）電力有限公司（公司持有該公司51%的股權(quán)）的全資子公司華天（壽光）電力有限公司計劃建設的“壽光市高溫熔鹽+鐵鉻液流共享赫愛斯儲能電站”項目于近日取得了《山東省建設項目備案證明》。
