城市有了綠色“充電寶” 讓新儲能揚“釩”起航

　　構建以新能源為主體的新型電力系統，是保證能源安全，實現可持續發展的重要一環。在遼寧大連，自主研發全球領先的“全釩液流電池儲能”技術落地生根，不僅給城市加裝了巨型“充電寶”，也給當地工業經濟結構轉型提供了新動能。

　　全釩液流儲能 讓城市有了綠色"充電寶"

　　走進遼寧大連的融科儲能全釩液流電池生產基地，首先看到的是一排排集裝箱整裝待發。這些即將運往各地的集裝箱，并不是普通運貨用的集裝箱，而是一個個全釩液流電池模塊。一個裝的是電池電堆，另一個裝是釩電解液，把兩個集裝箱上下摞在一起，就組成了一個綠色儲能電站，這里面可以一次性儲存3000度的“風光電”，如果按一個家庭每月用200度電計算，它可以為一個家庭提供15個月的用電量。與常見的鋰離子電池、鉛酸電池等不同，全釩液流電池不僅安全性高，循環使用壽命長，對環境也更加友好。

　　大連融科儲能技術發展有限公司總經理 王曉麗：這個技術安全性非常好，因為它不存在爆炸起火燃燒的風險，第二壽命非常長，可以達到25年的日歷壽命，那么另外一個從資源角度，它可以循環利用。

　　風電、光電是來自大自然的綠色能源，但穩定性較差。如何把“風光”能源儲存起來，是構建新型電力系統的首要問題。這樣的電池可以在零下35攝氏度的極寒天氣下正常運行，也可以在零上50攝氏度高溫下安全輸電。無論環境多么惡劣的風光電站，有了這種集裝箱式的“充電寶”，就可以大大減少風光電峰值時的浪費，提高并網發電的效率。

　　這些集裝箱式的“充電寶”還能相互連接，形成更大規模的城市儲能電站。在大連液流電池儲能調峰電站，記者看到一個個更大的集裝箱整齊碼放，在一層兩個足球場大小的面積上，有700多個釩液罐整齊排列，第二層則是集成度更高的釩電池組。這個國家能源局批準建設的首個國家級大型化學儲能示范項目，在去年5月實現并網，10月底實現滿負荷充放電，最多可存放40萬度電。以我國居民每日人均用電2度計算，該電站可供20萬居民一天的用電需求。如此這么多的設備，最少只需3個人就可以完成整個儲能電站的監視和操作。

　　大連恒流儲能電站總經理 宮繼禹：我們可以更大程度地去調節整個電網的靈活性，在用電低谷的時候，我們可以盡量多充電，在用電高峰的時候，我們可以去承擔電網發電的這部分任務，我們盡量多去對外輸出電能，來保證我們整個電網的一個平穩運行。

　　眼下，北方正陸續進入冬季供暖期，這樣的巨型綠色“充電寶”，不僅能保證城市電網的平穩，還能在城市遇到極端災害斷電時，提供電力輸出，保障城市快速恢復運轉。

　　大連恒流儲能電站總經理 宮繼禹：作為一個儲能電站，首先我們可以為城市中比較重要的一些負荷，比方說政府、醫院、應急部門救援設施提供緊急的供電，同時我們也可以用儲能電站來啟動電網中其他的電廠，從而快速地恢復整個電網的供電。

　　自主創新 讓煉鋼渣不同“釩”響

　　要發展“全釩液流電池”綠色儲能，釩礦資源是首要條件。勘探數據顯示，我國釩礦儲量居世界第一，占全球總產量的47%以上。但在之前，我國對釩的利用，大多用在鋼鐵冶煉中。而現在，煉鋼的副產品有了新的“釩”響，全釩液已成為儲存能源家族的新成員。

　　總臺記者 賈鐵生：現在我們看到這些一包包黃色的粉末，是生產釩電解液的原材料，大家可能要問這些是釩礦砂嗎，在這我要告訴你，這并不是釩礦砂，而是煉鋼過程中的副產品，它的含釩量可以達到90%以上。

　　在大連融科儲能集團釩電解液生產基地，企業負責人告訴記者，這里用的釩主要來自鋼鐵冶煉后產生的鋼渣。

　　大連融科儲能集團股份有限公司總經理 郝玥：我們生產釩電解液的原料的來源是釩鈦磁鐵礦，在煉鋼的過程當中，釩會富集到鋼渣當中，鋼渣再經過處理，最終變成釩的初級產品，那么釩的初級產品進入到我們化學和電化學的處理裝置當中，最終變成釩的電解液的最終產品。

　　漂亮的液體，也有不“釩”的功能，這些功能的發現和利用，都離不開中國科學院大連化學物理研究所的潛心研究。

　　中國科學院大連化學物理研究所副所長 李先鋒：實際上因為釩是一個多價態的元素，顧名思義是兩側有不同價態的釩離子，通過正負極這種價態的變化，實現得失電子和充電放電的過程。

　　釩電池的隔膜是非常關鍵的技術之一，它必須抑制正負極電解液中不同價態的釩離子的交叉混合，還不能阻礙氫離子通過隔膜傳遞電荷。而釩電解液充電放電的過程，就是電解液中釩離子價態變換的過程。早在2000年，中國科學院大連化學物理研究所就開始對全釩液流電池進行研究。從關鍵材料、電堆、系統集成控制等方面開展全面研究工作，20多年來，申報300多項國家發明專利，形成了較完整的自主知識產權體系，并牽頭國內外標準的制定。近些年，中國科學院大連化學物理研究所與大連融科儲能深度合作，將科研成果一步步進行轉化。

　　大連融科儲能集團股份有限公司研發部經理 宋明明：這是一套釩電池的單電池測試系統，我們用這套系統來進行釩電解液的配方研究，我們的目標是提高電池的能量效率，降低釩電池的成本，滿足客戶的需要。

　　記者在生產基地了解到，電解液是釩電池的關鍵材料，占到電池成本的一半。隨著全釩液流儲能電池產業的快速發展，如何更好地降本增效，是科研院所與生產企業共同研究的問題。

　　中國科學院大連化學物理研究所副所長 李先鋒：我們知道這種可再生能源風電光伏，它本身是不連續不穩定，它需要這種大規模儲能實現這種高比例可再生能源的消納，但是我們整個液流電池需要進一步降低成本，推動大規模的產業化。

　　全鏈條生產服務 讓新儲能揚“釩”起航

　　記者在調研中了解到，遼寧大連這個目前世界最大的“全釩液流電池儲能”生產基地，正在打造全鏈條的生產服務，讓新能源儲能加足馬力、揚帆起航。

　　2008年，中國科學院大連化學物理研究所依托釩電池核心技術，與大連博融控股集團共同組建了融科儲能。15年來，他們潛心研究、不斷開發，現在已成為目前全球唯一掌握全釩液流電池完整自主知識產權，擁有全產業鏈開發和高端制造能力的生產企業和產品服務商。

　　目前，科研攻關團隊正在不斷優化產品性能，研發出效能更高的釩電池。最新研發的70千瓦電堆樣機，相比上一代30千瓦電堆產品，同樣的體積，功率提高了一倍多。

　　企業負責人告訴記者，融科儲能每年的釩電池生產能力可以達到300兆瓦，國內市場占有率第一，但產能仍然無法滿足市場的需求。

　　大連融科儲能技術發展有限公司總經理 王曉麗：我們在今年又開始建設了一個擴產的基地，這一部分是在今年年底我們就會完全建成，整個廠區建成之后，我們會達到一個G瓦(1000兆瓦)每年的產能規模，這個規模到目前來講也是行業的最大的產能規模。

　　全釩液流電池產業，在大連已形成總部研發、材料基地、裝備基地的“三位一體”全產業鏈發展格局，而這一切離不開政策的扶持。近年來，大連推進體制機制創新，建立科技成果轉化開放式工作平臺和全生命周期服務制度，重點加強成果轉化中間環節資源導入，做好資本、市場、人才、平臺、政策有機銜接，促進技術交易、科技金融、創新孵化協同發展。

　　大連市科技局局長 原馳：我們希望通過打造科技創新策源地，來吸引高水平的科技人才在大連的聚集，同時通過科技成果轉化的9項機制，從科技成果轉化的供給端、需求端，還有中間的中介端，還有基金的投入端，保證這些科研成果能夠順利產業化，帶動高質量的工業經濟結構的轉變。

　　實現高質量發展，還需要更多融科儲能這樣的科創企業揚帆起航。如今，大連正在加緊建設英歌石科學城創新策源中心，致力于打造全球領先的潔凈能源創新中心、高端創新要素匯聚樞紐和新興產業策源地，吸引頂尖專家和科研院所入駐，形成高端產業集聚效應，從而帶動整個城市經濟結構的轉型升級。