2MW/8MWh液流電池儲能系統(tǒng)在加州微電網(wǎng)項目中試點使用

據(jù)外媒報道，在加利福尼亞州開通運營的一個2MW/8MWh大型釩氧化還原液流電池（VRFB）示范項目將在一個微電網(wǎng)中試點應用。

該液流電池儲能項目位于加利福尼亞公用事業(yè)廠商圣地亞哥天然氣與電力公司服務區(qū)域的一個變電站內，于2017年開通運營。當時是美國規(guī)模最大的釩氧化還原液流電池（VRFB）儲能項目，其液流電池由日本住友電氣工業(yè)株式會社提供，該公司在日本北海道北島部署了迄今為止全球規(guī)模最大的液流電池儲能系統(tǒng)（15MW/60MWh），而在去年該公司宣布在同一地區(qū)部署另一個51MWh液流電池儲能系統(tǒng)。

2MW/8MWh的釩氧化還原液流電池（VRFB）于2017年投入運營，并于2018年開始加入加州獨立系統(tǒng)運營商(CAISO)市場。公用事業(yè)廠商圣地亞哥天然氣與電力公司（SDG＆E）表示，該項目有助于減輕加州去年所受到的前所未有的熱浪影響。

該項目得到了加利福尼亞州政府、加利福尼亞州州長商業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展辦公室以及日本政府新能源與工業(yè)技術開發(fā)組織（NEDO）的支持。為了提高加利福尼亞電網(wǎng)的電能質量，該公司自從2018年12月下旬開始進入加利福尼亞獨立系統(tǒng)運營商（CAISO）的批發(fā)電力市場。

住友電氣和日本政府新能源與工業(yè)技術開發(fā)組織（NEDO）在日前發(fā)表的一份新聞稿中表示，液流電池儲能系統(tǒng)能夠頻繁充電、放電和循環(huán)，而不會出現(xiàn)電池退化現(xiàn)象，這使得它能夠在能源市場上靈活運作，并在沒有運營限制的情況下進行投標。該項目具有實時測量電池剩余電量的能力，已經(jīng)能夠實施創(chuàng)新的競標策略，以提高能源和輔助服務市場的收入。

該項目的應用范圍如今正在擴展：大約70個用電用戶將連接到液流電池儲能系統(tǒng)，并且將試點應用在與電網(wǎng)隔離的微電網(wǎng)，其試用期一直到2021年12月。液流電池儲能系統(tǒng)可以作為電網(wǎng)的有用工具、商業(yè)收入來源和備用電源，如果電網(wǎng)發(fā)生故障，社區(qū)用戶和企業(yè)可以在緊急情況下采用液流電池儲能系統(tǒng)提供的電力。

加州在多方面迫切需要部署長時儲能系統(tǒng)。據(jù)媒體報道，該州三家主要投資者擁有的公用事業(yè)公司（其中包括圣迭戈天然氣和電力公司）去年夏季在具有森林火災風險的地區(qū)關閉了電力設施，也就是實施所謂的公共安全斷電（(PSPS）措施。

此外，該州在滿足夏季用電峰值電力需求方面也存在嚴重問題。圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)表示，事實上，住友電氣公司提供的液流電池儲能系統(tǒng)在去年8月的熱浪期間用幫助緩解了電力需求上升對電網(wǎng)運營影響，而增加的電力需求通常來自空調。

從更廣泛的意義上來說，加利福尼亞州的政策目標是到2045年為消費者提供100％清潔能源，這需要大規(guī)模部署可再生能源發(fā)電設施和儲能系統(tǒng)，這導致了鋰離子電池儲能系統(tǒng)的快速部署，而鋰離子電池儲能系統(tǒng)的持續(xù)放電時間通常約為4個小時，但是人們也意識到，該州也需要持續(xù)放電時間更長的長時儲能系統(tǒng)，盡管行業(yè)人士對于長時儲能系統(tǒng)的容量和儲能時間尚未達成廣泛共識。

日本政府新能源與工業(yè)技術開發(fā)組織（NEDO）和住友電氣公司希望能夠證明釩氧化還原液流電池（VRFB）是一種多用途能源資產(chǎn)，其創(chuàng)新成果將有助于提高儲能系統(tǒng)的市場滲透率。通過使電力公司能夠從加利福尼亞獨立系統(tǒng)運營商（CAISO）的批發(fā)市場獲得收入，為客戶提供備用電源，并希望該項目能夠展示液流電池商業(yè)價值。

僅在幾周前，管理該州公用事業(yè)公司的加利福尼亞公用事業(yè)委員會（CPUC）要求圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)和另外兩個投資者擁有的平洋天然氣電力公司（PG&E）和南加州愛迪生公司（SCE）采用新的規(guī)則、費率和資費，以實現(xiàn)更清潔的微電網(wǎng)商業(yè)化部署。圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)表示，住友電氣公司正在對該項目進行測試，為實現(xiàn)零排放微電網(wǎng)提供幫助。

盡管液流電池技術自從上世紀70年代就已經(jīng)存在，并且與鋰離子電池相比具有公認的優(yōu)勢（例如電解質幾乎不會降解、材料的可回收性以及較長的使用壽命），但鋰離子電池具有能量密度高和大規(guī)模生產(chǎn)快速降低成本的競爭優(yōu)勢，使成為儲能市場的主流技術，而液流電池主要應用在利基市場。

隨著可再生能源份額的提高和凈零排放積極政策目標的出臺，這一情況可能會發(fā)生改變。釩礦開發(fā)生產(chǎn)商Largo Resources公司（該公司正在開發(fā)釩氧化還原液流電池儲能系統(tǒng)）表示，電池行業(yè)的需求正在推動釩市場需求，釩已經(jīng)在工業(yè)上用于多種用途（例如鋼筋）。住友電氣和日本政府新能源與工業(yè)技術開發(fā)組織（NEDO）指出，在加州向清潔能源過渡的過程中，不僅加州體驗到部署長時儲能系統(tǒng)的需求，澳大利亞政府也在2020年12月中旬表示，為該國有史以來部署第一個電網(wǎng)規(guī)模的釩氧化還原液流電池儲能系統(tǒng)提供支持，該項目耗資2,030萬澳元（1,536萬美元），其規(guī)模和容量與加州圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)項目相同。

(關鍵字：釩氧化還原液流電池 儲能 釩礦)