Flow-Batterie-Energiespeichertechnologie

Flow Battery ist im Allgemeinen ein elektrochemischer Energiespeicher. Durch die Oxidations-Reduktions-Reaktion flüssiger Aktivmaterialien wird die Umwandlung von elektrischer Energie und chemischer Energie beendet und damit die Speicherung und Abgabe elektrischer Energie beendet. Aufgrund seiner herausragenden Vorteile wie unabhängiger Leistung und Kapazität, Tiefenlade- und Entladetiefe und guter Sicherheit hat es sich zu einer der besten Wahlen im Bereich der Energiespeicherung entwickelt.

Seit der Erfindung der Fluidbatterie in den 1970er Jahren hat sie mehr als 100 Projekte durchlaufen, vom Labor zum Unternehmen, vom Prototypen zum Standardprodukt, von der Demonstration bis zur kommerziellen Umsetzung, von klein bis groß, von einzeln bis universell.

Die installierte Kapazität der Vanadium-Flow-Batterie beträgt 35 MW, was derzeit die am häufigsten verwendete Flow-Batterie ist. Dalian Rongke Energy Storage Technology Co., Ltd. (im Folgenden als Rongke Energy Storage bezeichnet), finanziert vom Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, kooperierte mit dem Dalian Institute of Chemical Physics, um die Lokalisierung und geplante Produktion von Schlüsselmaterialien für All-Vanadium-Redox-Flow-Batterien. Gleichzeitig werden die Elektrolytprodukte nach Japan, Südkorea, den USA, Deutschland, Großbritannien und anderen Ländern exportiert. Die hohe Selektivität, die hohe Haltbarkeit und die geringen Kosten der ionenleitenden Membranen ohne Fluor sind besser als die von Perfluorsulfonsäure-Ionenaustauschermembranen, und der Preis beträgt nur 10 % aller Vanadium-Flow-Batterien, was den Kostenengpass aller Vanadium-Flow-Batterien wirklich durchbricht .

Durch strukturelle Optimierung und den Einsatz neuer Materialien wurde die zusätzliche Betriebsstromdichte des Voll-Vanadium-Durchflussbatteriereaktors von ursprünglich 80 mA auf die weiterentwickelten C/C㎡ 120 mA/㎡ bei gleicher Funktion reduziert. Die Kosten des Reaktors wurden um fast 30 % gesenkt. Der Standard-Single-Stack hat 32 kW und wurde in die USA und nach Deutschland exportiert. Im Mai 2013 wurde das weltweit größte 5 MW/10 MWh Vanadium-Flow-Batterie-Energiespeichersystem im 50-MW-Windpark Guodian Longyuan erfolgreich ans Netz gebracht. Anschließend wurden in Jinzhou das netzgekoppelte Energiespeicherprojekt 3MW/6MWh Windkraft und die Energiespeicherprojekte Guodian und Windenergie 2MW/4MWh umgesetzt, die auch wichtige Beispiele für die Erforschung von Energiespeicher-Geschäftsmodellen in meinem Land sind.

Ein weiterer Marktführer bei Vanadium-Flow-Batterien ist die japanische Sumitomoelektrik. Das Unternehmen hat sein Geschäft mit mobilen Batterien im Jahr 2010 wieder aufgenommen und wird 15 eine Anlage für mobile Vanadiumbatterien mit 60 MW/2015 MW/h fertigstellen, um die Spitzenlast und den Druck auf die Stromqualität zu bewältigen, die durch den Zusammenschluss großer Solaranlagen in Hokkaido entstehen. Die erfolgreiche Umsetzung dieses Projekts wird ein weiterer Meilenstein im Bereich der Vanadium-Flow-Batterien sein. Im Jahr 2014 hat die US UniEnergy Technologies LLC (UET) mit Unterstützung des US Energy and Clean Fund in Washington ein 3MW/10MW Full-Flow-Vanadium-Batterie-Energiespeichersystem errichtet. UET wird seine Mischsäure-Elektrolyt-Technologie zum ersten Mal einsetzen, um die Energiedichte um etwa 40 % zu erhöhen, das Temperaturfenster und den Spannungsbereich aller Vanadium-Flow-Batterien zu erweitern und den Energieverbrauch des Wärmemanagements zu reduzieren.

Gegenwärtig sind die Energieleistung und die Systemzuverlässigkeit von Plus-Flow-Lithiumbatterien sowie die Reduzierung ihrer Kosten wichtige Aspekte bei der Planung der breiten Anwendung von Plus-Flow-Batterien. Die Schlüsseltechnologie besteht darin, Hochleistungsbatteriematerialien zu entwickeln, das Design der Batteriestruktur zu optimieren und den Innenwiderstand der Batterie zu reduzieren. Vor kurzem hat das Forschungsteam von Zhang Huamin eine vollständig aus Vanadium bestehende Redox-Flow-Batterie mit einer einzigen Batterieladung und -entladung entwickelt. Die Arbeitsstromdichte beträgt 80 mA/C Quadratmeter, die vor einigen Jahren 81% und 93% erreichte, was ihre Breite voll beweist. Raum und Perspektiven.