储能钒液流电池研发热点及前景

摘要

:

介绍了全钒离子氧化还原液流电池

(

钒液流电池

,VRB)

的特点

,

它的关键材料

,

如电解液 、

集流体 、

电极材料以及隔膜

等的研究现状和制约难点 。对钒液流电池作为储能系统的发展作了分析

;

就钒液流电池的发展趋势进行了展望 。

关键词

:

钒液流电池

;

　研究

;

　综述

The development and research progress in a energy

storage unit

—

—

—

the vanadium redox flo w battery

Abstract :

The properties of vanadium redox flow battery (VRB) were introduced

1

The research progress and restricted difficulty

of its key materials , such as electrolyte , current collector , electrode material and member were also introduced

1

The develop ment

of VRB used as energy storage was analyzed , t he develop trend of VRB was prospected

1

Key words :

vanadium redox flow battery ;

　

research ;

　

review

　　当今世界的能源消费结构中

,

石油 、

煤和天然气占世界初

级能源消耗的

85 %

左右

,

可再生清洁能源

,

如风能 、

太阳能等所

占比例不到

3 %

。

20

世 纪

70

年 代 以 来

,

世 界 能 源 的 需 求 以

1

1

5 %

～

2 %

的年增长率上升 。目前

,

石油开采与消费以每年

2

亿

t

的速度持续增长 。以这种消耗速度计算

,

现在的石油 、

煤和

天然气等化石燃料

,

将在几十年到

200

年内逐渐耗尽 。

据报道

,

到

2020

年

,

我国能源的消费比例中

,

风能占

10 % ,

核能占

3 %

。

为充分利用各类发电系统并实现稳定供电

,

开发高效储能

技术极为重要 。高效储能技术主要有扬水储能技术和液流电

池储能技术 。液流储能系统的应用领域首先是与风能 、

太阳能

等可再生能源发电系统配套使用

,

使其稳定供电

;

其次是火力

发电及核电站的电网调峰

,

特别适合直流用电大户储存“谷

电”

;

亦可用作自然灾害等非常时期的应急电源

;

还可设计用做

潜艇潜航的动力电源 。

2004

年

3

月

,

国家发改委宣布

,

在未来的

15

年里

,

国家将

投资

2 000

多亿元

,

充分利用我国西部地区和沿海地区太阳日

照时间长 、

风力资源丰富和水资源充足的优势

,

兴建大型风力

发电场 、

太阳能光伏发电站和小水电站 。

太阳能和风能最大的缺陷在于其不连续性 。储能问题

,

特

别是储能材料的选择与研发

,

是制约这两种再生能源大规模利

用的瓶颈 。

如何大范围地利用风能 、

太阳能和生物质能

,

目前有这些

技术难题有待解决

:

大量且低成本地由风能等转换成电能的技

术

;

安全储能和输能的技术 。其中

,

以储能技术最为关键 。

1 　特性

液流储能系统又称氧化还原液流储能电 池

,

是

1974

年