液流电池原理、分类及优劣势有哪些?

液流电池原理、分类及优劣势有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/10/18 08:49

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1、原理:依靠氧化还原液流电池进行储能

液流电池是一种大规模高效电化学储能装置。区别于其他电池储能装置,液流电 池将反应活性物质储存于电解质溶液中,可实现电化学反应与能量储存场所的分 离,使得电池功率与储能容量设计相对独立,适合大规模蓄电储能需求。

2.液流电池分类

全钒液流电池

全钒液流电池(Vanadium Redox Battery,VRB),是一种活性物质呈循环流 动液态的氧化还原电池。通过两个不同化合价的、被隔膜隔开的钒离子之间交换 电子来实现电能与化学能的相互转化。钒电池充电后,正极为 V5+,负极为 V2+; 放电后,正负极分别为 V4+和 V3+溶液。正极和负极之间由隔膜隔开,该隔膜只 允许 H+通过,,H+也就起到了电池内部导电的作用。

铁铬液流电池

铁铬液流电池(Iron-chromium flow battery),是最早被提出的液流电池体系。 铁铬电池充电后,正极为 Fe3+,负极为 Cr2+;放电后,正极为 Fe2+,负极为 Cr3+。盐酸作为支持电解质,水为溶剂。

3、优劣势:容量、功率独立设计,规模易扩展,但成本较高

优势 1:在长时储能中,液流电池最大的优势为输出功率和储能容量可分开设计。 通过增加单片电池的数量和电极面积,即可增加液流电池的功率,目前中国商业 化示范运行的钒电池的功率已达 5MW。通过增加电解液的体积或提高电解液的 浓度,即可任意增加液流电池的电量,可达百兆瓦时以上。

优势 2:循环寿命长。由于液流电池的正、负极活性物质只分别存在于正、负极 电解液中,充放电时无其它电池常有的物相变化,可深度放电而不损伤电池,电 池使用寿命长。

劣势:成本问题是当前液流电池最大的劣势。全钒液流电池当前的产业化进程较 快,但是面临着钒资源约束的问题;铁铬液流电池没有明显的资源约束问题,但 是当前产业化推进相对较慢。

参考报告REPORT

储能行业专题研究报告:长时储能,百舸争流,谁主沉浮?.pdf

储能行业专题研究报告:长时储能,百舸争流,谁主沉浮?长时储能,是碳中和时代的必然选择。储能的本质是实现能量在时间和空间上的移动,让能量更加可控。储能的应用可以让分布式的发电源更加“优质”,让整个电力系统更加灵活。储能是高比例可再生能源下的必然要求:以美国加州为例,2021年可再生能源发电高峰时占比超50%,在夏季早晚缺电高峰需要30%以上的进口电力才能支撑正常用电。在这样的情况之下,长时储能成为了碳中和时代的必然呼唤。对于长时储能而言,最重要的是为电力系统的灵活性调节提供支撑。在推进节奏上,整体将会是循序渐进的,可以分为三个阶段:阶段1,主要由传统机组提供灵活性,抽水蓄...

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