中國儲能網(wǎng)訊：隨著世界各國邁向凈零排放的步伐加快，人們需要直面可再生能源的間歇性、波動性問題。
通常要達到4小時以上甚至跨周、跨季節(jié)的長時儲能技術(shù)，才能保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。通過長時儲能，我們可以以負擔(dān)得起、可靠和可持續(xù)的方式過渡到可再生能源，并能解決風(fēng)電和太陽能發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性。
近年來，長時儲能市場越來越火。據(jù)咨詢機構(gòu)伍德麥肯茲統(tǒng)計，全球投運及在建的長時儲能項目，價值已超過300億美元。長時儲能委員會的最新研究估計，到2030年，長時儲能將成為一個價值3.6萬億美元的行業(yè)，裝機容量潛力將達到4-6太瓦。
面對廣闊的市場潛力，長時儲能技術(shù)的創(chuàng)新也層出不窮。現(xiàn)在，一家位于荷蘭、名為Aquabattery的初創(chuàng)公司，設(shè)計了一種全新的液流電池，其使用世界上最豐富和最便宜的兩種材料食鹽和水作為能量存儲介質(zhì)，可利用太陽能和風(fēng)能產(chǎn)生的電力進行充電，將鹽水轉(zhuǎn)化為兩種安全的化學(xué)溶液（電解質(zhì)），當(dāng)再次需要綠色電力時，這些溶液可以轉(zhuǎn)化回鹽水。
這種鹽水液流電池易于定制，適合長期應(yīng)用和電網(wǎng)規(guī)模部署，有望成為改變游戲規(guī)則的創(chuàng)新。在第二十八屆聯(lián)合國氣候變化大會（COP28）召開期間，挪威電力巨頭 Statkraft宣布與Aquabattery 建立合作伙伴關(guān)系，共同研究該技術(shù)的可擴展性及其商業(yè)可行性。
Statkraft 首席執(zhí)行官 Christian Rynning-T?nnesen 表示：“如果沒有正確的能源存儲組合，我們就有可能放慢風(fēng)能和太陽能的推廣步伐，從而減緩綠色轉(zhuǎn)型。這種新型電池可以加速并徹底改變長時儲能 (LDES)?！?
01.低成本、易擴展且可持續(xù)
這款新型酸堿液流電池是基于“可逆水解離”設(shè)計的，是一種利用兩種溶液之間的鹽度差發(fā)電的技術(shù)。
電池以化學(xué)能的形式在酸、堿和鹽水溶液中儲存電力，這些溶液保存在單獨的罐中。泵通過帶有由膜分隔的電極的電源組循環(huán)這些流體，膜堆允許電解質(zhì)之間進行離子交換以發(fā)電。
圖說：Aquabattery鹽水液流電池的充放電過程
來源：Aquabattery
在充電階段，鹽水溶液流過膜堆并在電場作用下產(chǎn)生酸和堿。酸、堿溶液儲存在單獨的容器中，這個分離過程通過電滲析（ED）實現(xiàn)，并可以儲存電能。在放電階段，酸、堿溶液通過膜堆回流，兩股水流再次混合并形成鹽水，這個過程通過反電滲析 (RED) 借助膜堆將產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能。
功率輸出取決于電極的表面積，而存儲持續(xù)時間取決于電解質(zhì)體積。因此， AquaBattery 的創(chuàng)新可以獨立地修改功率（kW）和容量（kWh），只需添加水庫或使用更大的水箱即可擴展其存儲容量。
此外，與傳統(tǒng)的鋰離子電池不同，該團隊的技術(shù)使用便宜且豐富的無毒材料：水和食鹽。這確保電池的安全性，同時還具有低碳足跡。因此，AquaBattery 表示他們的解決方案將是低成本、高度可擴展且可持續(xù)的。
02.前景廣闊，未來可期
隨著可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的份額不斷增加，長期儲能技術(shù)對于將綠色電力納入電網(wǎng)并支持經(jīng)濟脫碳至關(guān)重要。
正是看到這一領(lǐng)域的廣闊前景，2014年，岑家俊在帝國理工學(xué)院攻讀化學(xué)工程博士學(xué)位期間便創(chuàng)立了AquaBattery。這種鹽水液流電池系統(tǒng)僅需要食鹽和水即可在日內(nèi)和多日期間（8小時或長達數(shù)天或數(shù)周）存儲可再生電力，引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。
2022年，AquaBattery獲得了歐洲創(chuàng)新理事會 (EIC) 加速器提供的 250 萬歐元資金，并根據(jù)需要可提供高達 1500 萬歐元的直接股權(quán)投資選項，用于開發(fā)基于鹽水的長時儲能技術(shù)。2023年5月，AQUABATTERY在鹿特丹2023年世界儲能展覽會暨論壇上榮獲“電池創(chuàng)新獎”。不久之后的6月，AQUABATTERY 根據(jù)“材料獨立和循環(huán)電池”提案獲得了荷蘭國家增長基金融資。
AQUABATTERY預(yù)計到2025年將生產(chǎn)10個總?cè)萘繛?MWh的大型系統(tǒng)。此次與歐洲最大的可再生能源發(fā)電商之一Statkraft的合作將極大地推進其鹽水液流電池的商業(yè)化進程。Statkraft 和Aquabattery將合作開發(fā)一個試點項目，在荷蘭代爾夫特進行為期六到十二個月的試點測試，以研究Aquabattery技術(shù)的可擴展性及其商業(yè)可行性。
Statkraft 首席執(zhí)行官 Christian Rynning-T?nnesen 表示：“隨著世界需要將可再生能源的裝機量增加三倍，成功實現(xiàn)長時儲能是真正實現(xiàn)這一目標(biāo)所需的眾多要素之一。Aquabattery技術(shù)也是環(huán)境可持續(xù)的，這是 Statkraft 的首要任務(wù)” 。
