锌溴电池:新能源发电并网不再困难

2021-09-14      1299 次浏览

近年随着新能源发展的突飞猛进,新能源发电项目与电网难以相容的矛盾已是越来越突出,与此同时,被寄予厚望的智能电网尚处于前期研究阶段,要完全建成预计到2020年前后,远水难解近渴。相对较为成熟的储能技术因其在较短时间内可能解决新能源电力并入电网的问题,而顺理成章地被含义为解决新能源发电入网问题的首选。


液流电池是储能最佳选择


储能技术,其实是一个早就被广泛认知的概念,根据其储能的原理被分为物理储能和化学储能两种。物理储能是指在先将电能转化为势能或动能,在要用时再将其转化为电能的储能手段。物理储能重要有抽水蓄能、空气压缩储能以及近几年兴起的飞轮储能等几种方式。物理储能技术是最早被研究出来的,但是由于其受限因素较多而难以在大范围内大规模推广。


化学储能就是将电能转化为化学能再在使用时转化为电能输出的技术,比如汽车上用的铅酸电池,手机里用的锂离子电池,平时常用的镍镉电池都属于化学储能范畴。但是上述电池因其各自缺点的限制都很难在新能源发电过程中担当重任。比如锂离子电池,因为处理过程精细复杂,难以形成大规模、大容量的储能电池;而铅酸电池在某些新能源发电公司有所应用,但是其能量低、功率低、危害环境、单体电池不能过大等缺点注定了它不适于在新能源发电等领域的大规模应用。


相比较而言,液流储能电池具有物理储能技术和常规电池无法比拟的优点。相对物理储能来说,液流电池不受地域等条件限制,只要有新能源发电设备的地方就能安装,而且占地面积相对较小。相有关铅酸电池等常规电池而言,液流电池具有不受地理条件限制,理论循环寿命较长,安全可靠性高,能量密度高,一次性投入较低等优点。由此可见,液流储能电池是储能技术的一个重要发展方向,是可以在较短时间内解决新能源发电并网问题的关键技术。


优质低价易于大范围应用


液流储能电池的工作原理与常规蓄电池的活性物质被包容在固态电极内不同,液流电池的正、负极活性物质重要存在于电解液中,通过送液泵流过液流电池,电池内的正、负极电解液由离子交换膜隔开。按其储能介质的不同也可分为钒电池、钠硫电池、锌溴电池等。这三种电池都具有液流电池的优点,但是也有其缺点,例如钒电池和钠硫电池的造价都较为昂贵,而且钠硫电池还要在高温环境下运行,会出现一定的安全问题。


锌溴电池在造价上具有与生俱来的优势,因为从储能电池的普遍成本看,电解液成本占到总成本的30%,所以电解液成分的价格在很大程度上决定了电池的整体造价。而锌溴电池的电解液成分为锌和溴,其中锌是一种很常见的金属,容易大量获取而且价格较低,而另一种成分溴更是常见,甚至在污水中就能提取。这个先天性的特质决定了锌溴电池在成本方面具有的优势。据业内人士估算,钠硫电池和钒电池的每度电造价成本基本在500美元左右,而锌溴电池相应的成本则在100美元上下,与常见的铅酸电池造价相当。由此可见,锌溴电池的价格优势非常明显,这为锌溴电池的大规模、大范围应用奠定了一个很好的基础。



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