全钒液流电池是通过钒离子的价态变化,实现化学能到电能的往复转换,从而实现电能存储与释放的一种储能技术。与其他储能技术相比,全钒液流电池储能技术具有以下优点:
安全性好:全钒液流电池的储能活性物质为钒离子的水溶液,常温常压运行,不会发生燃烧。经过长时间运行,即使离子传导膜发生破裂,正负极活性物质发生互混,也不会发生爆炸和燃烧。系统运行过程中,电解液在电堆和电解液储罐之间循环流动,电堆产生的热量可以有效排出,热管理简单。全钒液流电池体系的技术特性使得单体电池间一致性好,消除了像锂离子电池那样因为一致性差而导致的系统安全性问题。
循环寿命长:全钒液流储能电池的充放电循环寿命可达13000次以上,日历寿命超过15年。由于全钒液流储能电池的活性物质——钒离子存在于液态的电解液中,在电池反应过程中,钒离子仅发生价态变化,而无相变,且电极材料本身不参与反应,因此电池寿命较长。
充放电特性良好:全钒液流电池储能系统具有快速、深度充放电而不会影响电池的使用寿命的特点,且各单节电池均一性良好。另外,钒离子的电化学可逆性高,电化学极化也小,因而非常适合大电流快速充放电。与传统电池相比,全钒液流电池更加适应在过充、欠充、局部SOC区间等电网实际工况条件下运行的要求。
功率和容量独立设计:全钒液流电池储能系统的显著优势之一是功率和容量相互独立。全钒液流电池的功率由电堆的规格和数量决定,容量由电解液的浓度和体积决定。因此,功率的扩容可通过增大电堆功率和增加电堆数量实现,容量的提高可以通过增加电解液体积实现。功率和容量相互独立,使得设计更加灵活。输出功率范围: kW~数百MW,储电容量范围: 10kWh~ 数百MWh。