作为当前“十二五”期间重点支持的发展领域,储能技术已成为决定中国可再生能源发展最重要的因素之一。由于可再生能源发电具有明显的不连续、不稳定和不可控的非稳态特征,大规模并网将对电网的安全、可靠、高效运行带来严重风险与挑战。
因此,如何实现新能源的大规模接入和提高其发电效率已经成为能源领域的焦点问题。而储能技术便是解决这一问题的有效途径,也是当前全球技术竞争的新焦点。
在中国,可再生能源刚刚兴起的2000年,很少有人能预见到今后大规模储能技术的重要性。中国科学院大连化学物理研究所(简称大连化物所)研究员张华民和他的研究团队,却凭着敏锐的科学和市场洞察力早早地开始了大规模电化学储能技术研究。
目前,该团队已经研制出全球最大规模的5MW/10MWh全钒液流电池储能系统并且全面投入运行,而全钒液流电池又被称为储能领域的一匹“黑马”。张华民对《中国科学报》记者指出,近年来大连化物所推广的深化产学研合作模式,为全钒液流电池研发和应用推广起到至关重要的作用。
坚持液流电池研究
大规模高效储能技术是实现可再生能源发电规模化利用的关键技术,也是建设智能电网、提高电网对可再生能源发电兼容能力亟待解决的核心技术。
长期从事液流电池研究的张华民表示,通过对多种电化学储能技术的分析和调研,最终选定了充放电循环寿命长,安全性高,应答速度快的全钒液流电池储能技术作为研究方向。
2005年,在国家科技部“863”计划项目的支持下,大连化物所成功研制出当时国内规模最大的10kW全钒液流电池储能系统,填补了国内液流电池储能系统技术的空白,迈出了全钒液流电池储能技术应用的第一步。
但是,全球范围内的全钒液流电池研究并非一路坦途。
2005年,国际液流电池领军企业—日本住友电工公司中止了全钒液流电池储能技术研究开发;2008年,全球液流电池界著名的加拿大VRB Power System 公司也宣布破产。
在此严峻形势之下,大连化物所的研究人员仍然坚信自己的科学判断与技术上的领先优势,始终引领着全球全钒液流电池技术的研究开发和产业化应用。
同时,大连化物所还积极从产业化技术平台发展角度出发,选择优秀的战略合作伙伴进行合作。2006年,大连化物所与国际四大高纯钒化学品生产商之一的博融(大连)产业投资有限公司(简称博融公司)合作成立“液流储能电池联合实验室”。
张华民说:“此次合作不仅是全钒液流电池技术产学研合作及工程转化的开始,也是钒产业链向市场前景广阔的新能源市场延伸的开端。通过我们双方在技术和市场方面的优势互补,全钒液流电池技术发展迅速。”
产学研结硕果