新型電力系統構建過程中，電網除了要過“消納”關，還要邁過“調節”坎兒，電網企業要在實現供需平衡、提升系統調峰能力的同時，處理好低碳發展與系統安全的關系，因此需要一個能在用電低谷時蓄能、到用電高峰時發電的“充電寶”——儲能。

 

當前，安全已成為儲能產業面臨的瓶頸之一。作為國家電網公司產業單位中唯一一家從事電池本體研究和產品開發的單位，南瑞集團武漢南瑞以服務大電網安全穩定為出發點，深耕全釩液流電池儲能（以下簡稱“釩電池儲能”）技術十年，用“專注、創新、專業”打造“安全”的儲能技術，全力支撐以新能源為主體的新型電力系統構建，主動優化區域電網經濟化運行水平，支撐國家電網公司戰略新興產業發展及能源互聯網建設，助力“碳達峰、碳中和”目標實現。

 

專注 • 十年磨一劍

 

2011年，武漢南瑞成立風光儲研發團隊，開發模塊化百千瓦全釩液流電池儲能系統；2013年，承擔國家能源局“十二五”第一批智能電網試點項目“全釩液流電池儲能應用試點”建設工作；2014年，釩電池儲能首次在未來科技城智能電網示范工程中應用，被納入國家能源局第一批智慧能源應用示范；2015年，釩電池儲能系統進入國家電網公司十大重點產品專利布局；2017年，承擔湖北省技術創新專項重大項目“全釩液流電池儲能工程化技術研究”；“全釩液流電池儲能系統模塊化集成及應用”經中國電機工程學會鑒定，達到國際領先水平；“基于WHNR-VRB-25 31.5kW電堆的WHNR-VESS-Ⅰ全釩液流電池儲能系統”通過中電聯的產品鑒定，達到國際領先水平；完成智能化產品生產線建設；形成兆瓦級全釩液流電池電堆智能化生產能力；2018年，成立綜合能源技術中心，重點推進釩電池儲能產業化；開發建設250kW全釩液流電池示范系統；2020年，31.5kW釩電池電堆首次工程化應用。

 

白駒過隙，同舟十載，一分耕耘，一分收獲！10年來，釩電池儲能技術從無人問津到炙手可熱，離不開它的一系列優點！

 

運行安全穩定，電解液為水溶液，不會燃燒；系統不使用易燃物，不會發生火災；設備發生損傷時，無火災或毒害氣體產生；自放電低，在系統處于關閉模式時，儲罐中的電解液無自放電現象；整個電池系統無潛在爆炸或著火危險。

 

循環壽命長，釩電池的活性物質存在于液體中，電解質離子只有釩離子一種，故充放電時無其它電池常有的物相變化，電池使用壽命長；充放性能好，能量效率高，電解液可以多次使用，全壽命周期成本低。

 

設計靈活，輸出功率和容量可以獨立設計，規模容量易擴展；釩電池選址自由度大，系統可全自動封閉運行，無污染，維護簡單，操作成本低。

 

殘值高，電池部件材料來源豐富，易回收，不需要貴金屬作電極催化劑；電解液無損耗，可回收重復使用。

 

創新 • 開拓新興產業

 

儲能是南瑞集團著力發展的新興產業之一，近年來，武漢南瑞前瞻性調研儲能領域產業鏈上下游企業，有效梳理已有技術和產品，高效完成系統集成、商業模式研究，已推進多項示范工程及多個科技項目的落地實施。

 

2014年，建設面向武漢未來科技城的智慧微電網，首次應用100kW/200kWh釩電池儲能系統，項目被評為湖北省“二型”低碳試點以及武漢市智慧城市示范項目，助力業主順利獲得國家綠色建筑最高等級三星級標識認證，同時，釩電池儲能系統的應用被納入國家能源局第一批智慧能源應用示范。

 

2017年，在蒙東科右中旗建設百千瓦移動式全釩液流電池儲能系統，現場應用通過驗收，解決了此前當地農網存在的負荷季節性和時段性問題，提高供電能力及電能質量，增加電網設備利用率及電力投資效益。

 

 

蒙東百千瓦儲能系統示范工程

 

2020年，31.5kW釩電池電堆產品在國網湖北電科院試點項目中進行首次工程化應用。

 

武漢南瑞不僅在釩電池電堆關鍵材料選型、電堆結構設計和產品開發、儲能監控系統開發方面取得有效成果，同時充分發揮對輸配電運行的深厚理解，對應用于電網側、用戶側的鋰離子電池儲能系統集成設計方面進行研究，掌握了關鍵技術并成功應用。

 

大型儲能電站建設能力。貴州興義20MW/10MWh鋰離子電池儲能電站，該電站是我國首個面向電網安全穩定運行保障建設的儲能電站，實現了無人值守，閉環運行。

 

 

貴州興義20MW/10MWh鋰離子電池儲能電站

 

分布式儲能系統建設能力。團隊研發配電臺區分布式儲能系統，并先后在廣州白云區、惠州市惠城區產品化應用。分布式儲能系統能量密度高、占地面積小，可在配電臺區短時、季節性、周期性的重載、過載、負荷三相不平衡等應用場景，提高配電臺區供電可靠性和供電質量。

 

專業 • 鑄就品質與實力

 

面對“雙碳”目標下以新能源為主體的新型電力系統構建，釩電池儲能如何能夠在服務能源互聯網升級、服務電網安全穩定中脫穎而出？武漢南瑞著力打造具備“工匠精神”的儲能隊伍，十年如一日進行研究與應用。從聚焦釩電池儲能技術，到實踐于綜合能源服務戰略新興產業，武漢南瑞始終以“電網安全穩定運行”為第一目標，以釩電池儲能為后盾，用專注、專業的態度提供高效、精準、穩定、優質的綜合能源解決方案。

 

依托十年來科技項目與實際應用的研發、設計和建設經驗，武漢南瑞沉淀積累了儲能設計和研究的核心競爭力。項目團隊承擔了10余項國家、地方政府和國家電網公司關于釩電池儲能技術領域的重大科研示范項目，研發范圍涉及液流電池雙極板、隔膜等關鍵材料、電堆結構、能效優化、系統集成及應用等，項目成果先后獲省部級科技獎項7項，陸續通過中國電機工程學會、湖北省科技廳等鑒定，其中2項達到國際領先水平。累計申請專利70余項，獲得授權專利40余項，其中發明專利15項，涵蓋液流電池關鍵材料、結構設計、監控及運行控制、檢測評價、系統集成及電網接入，初步形成多維度、多層面的專利保護屏障。

 

行而不輟 • 未來可期

 

“十四五”期間，儲能將是落實能源安全新戰略的關鍵手段。面對未來大規模新能源接入和消納，儲能與新能源發展、電力系統協調優化運行已成為實現“雙碳”目標的必由之路。

 

南瑞集團將充分發揮釩電池儲能優勢，進一步服務“新能源發電+儲能”建設，探索建設儲能云平臺，持續進行智慧儲能產品創新、技術創新，更好服務以新能源為主體的新型電力系統建設，為“雙碳”目標實現作出南瑞貢獻！