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电解液成本仅为钒电池1/20,首个硫基液流电池储能系统示范项目并网运行

电解液成本仅为钒电池1/20,首个硫基液流电池储能系统示范项目并网运行 亚化储能
2024-07-30
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导读:"水系硫基液流电池电解液成本仅为钒液流电池的1/20,容量成本可媲美钠离子电池,相较于钒液流电池和锂电池显著降低,本征安全、低成本和高性能水系硫基液流电池非常适用于储能时长超过4小时的长时储能应用。"
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"水系硫基液流电池电解液成本仅为钒液流电池的1/20,容量成本可媲美钠离子电池,相较于钒液流电池和锂电池显著降低,本征安全、低成本和高性能水系硫基液流电池非常适用于储能时长超过4小时的长时储能应用。"

全球范围内长时储能需求风起,液流电池进展不断突破。7月29日,香港中华煤气子公司港华智慧能源与易池新能(Luquos Energy)合作的首个应用硫基液流电池储能系统的充电站配储示范项目正式启动并网运行。易池新能董事会主席暨首席科学家卢怡君教授带来了液流电池中的“鲶鱼”——水系硫基液流电池,该技术路线突破了锂电池安全以及产业化最快的全钒液流电池成本等的核心难题。

当天,易池新能(Luquos Energy)还正式发布了LEAPLUG 跃连硫基液流电池储能系统,该系统也是首个用于示范项目的硫基液流电池储能系统。

充电站配储示范项目正式启动并网运行

据了解,该示范项目位于深圳沙井汽车充电站内,容量规模20kWh,凭借液流电池的深放电特点,能为站内三十个充电桩稳定供电。该示范项目作为典型的用户侧储能,两充两放,主要通过峰谷电价差套利策略,在用电高峰期间预计能够节约高达70%的电费支出,不仅有效的减少电网负荷,同时也大幅降低运营方的电费成本。

示范项目



硫基液流电池 

打破成本、安全、经济不可能三角



在众多电化学储能技术中,液流电池因其独特的高安全性和能量功率解耦等特点,被认为是长时储能技术中极具竞争力的解决方案。作为一种本征安全、低成本和高性能液流电池,水系硫基液流电池在过去几十年来市场上从未出现任何实用化规模。硫基液流电池发展面临两大难题:隔膜的选择性和电池的能量效率。
“我们研发了电荷增强离子选择性膜(CRIS膜),大幅提升硫基液流电池寿命。相较于市面上的商用离子选择性膜,CRIS膜能够显著抑制硫的渗透,将电池寿命从数十个循环提升至数千个循环且性能无任何衰减。为了解决能量效率低下的问题,我们受到生物体内能量转化机制的启发,在电解液中创新性地加入了分子催化剂,它们如同电子的‘快递员’,有效地提升了能量效率,增幅超过20%。”卢怡君教授表示,CRIS膜的突破,为硫基液流电池带来了商业化的曙光。
如何打破能源领域成本、经济、安全不可能三角?卢怡君认为,无论是从技术路线角度来看,还是商业化前景来看,硫基液流电池完全有可能。2020年,香港中文大学卢怡君教授及其博士团队创立易池新能,专注于新型硫基液流电池技术的研发,致力于实现本征安全和低成本的储能电池。团队在离子交换膜、电解液、催化剂等关键材料领域拥有超过十年的研发经验。
卢怡君教授表示,经过多年努力,易池新能已经打造从材料到交付的全产业链自研技术,而此次示范项目的落地将开启液流电池新的篇章。



应用场景赋能,

液流电池产业化加速



在“3060”双碳目标下,到2030年,我国计划将非化石能源在一次能源消费中的比重提升至约25%。其中,安全、低成本的长时储能技术在消纳不稳定的可再生能源方面起着至关重要的作用。
作为硫基液流电池产业化的全球“尝鲜者”,易池新能成功将此项技术从研究推向市场化运用。
据了解,易池新能是由香港中华煤气有限公司主办,国家电投集团联合主办的首届TERA-Award大赛铜奖得主,从而获得中华煤气的战略投资以及应用场景赋能。
在发布会上,香港中华煤气执行董事暨首席投资总裁陈英龙在致辞时表示,作为首届TERA-Award大赛的优秀项目,Luquos Energy的硫基液流电池技术具有高性能、低成本且安全的特点。为了帮助Luquos Energy 的技术快速落地,除战略投资外,中华煤气开放应用场景,在真实的场景中帮助它们进一步验证技术的效能、经济性与可靠性。此次配储示范项目正式并网运行不仅体现了团队多年来的不懈努力,也标志着技术在产业化应用道路上迈出了重要一步。香港中华煤气作为Luquos Energy的重要合作伙伴,将一如既往地提供全方位的支持。
香港中华煤气执行董事暨首席投资总裁 陈英龙
据了解,此次首个硫基液流电池储能系统示范项目并网运行,硫基液流电池储能系统实现了用户侧储充场景的多充多放考验,标志此技术路线产业化破冰、迈进商业化进程。
卢怡君教授也表示,在“双碳”目标下,风电与光伏发电装机容量的迅猛增长为电网运行稳定性带来了巨大挑战。易池新能致力于采用最安全、最经济的方式无忧地储存全球风能和太阳能资源。该示范项目并网运行标志着易池新能的硫基液流电池技术已顺利完成中试规模的技术验证,并步入产业化的快速通道。
易池新能董事会主席暨首席科学家  卢怡君教授
据了解,易池新能计划将在2027年构建GW级工厂,实现电网侧储能项目示范,全面实现该技术的规模化量产,以推动液流电池储能行业的进一步发展,为实现“3060”双碳目标贡献智慧和力量。



LEAPLUG 跃连储能系统,

开启液流电池新时代



当天,易池新能还重磅发布了应用在示范项目上的LEAPLUG 跃连储能系统。凭借全栈自研电解液、电堆、BMS、热管理等,形成了全球首个硫基液流电池规模化集成。以安全、低成本、环境友好为核心理念的LEAPLUG 跃连储能系统未来将成为发电侧、电网侧、用户侧等重要储能解决方案。
在发布会上,易池新能CEO王增越博士详细介绍了LEAPLUG跃连硫基液流电池储能系统。该系统由一组硫基液流电池及能源转化系统组成,源自团队在2021年和2023年分别发表于《Nature Energy》的研究成果,其装机成本和全寿命周期度电成本均低于锂电池的50%,使用寿命有望实现超过15年,展现了显著的成本效益优势。
LEAPLUG 跃连硫基液流电池储能系统揭幕
一方面,近年来,锂离子电池在储能市场的占比高达95%,但其频繁的起火爆炸事故使得储能系统的安全性成为用户和政府监管部门高度关注的问题。
另一方面,当前产业化进程最快的钒液流电池技术由于使用钒元素作为原材料导致成本较高,以及电解液具有强酸性和毒性的问题,限制了其广泛应用。
基于锂电池的安全瓶颈及全钒液流电池的的原材料卡脖子难题,硫基液流电池储能系统的成本及安全优势凸显。
王增越博士介绍道:“LEAPLUG跃连储能系统以硫元素为活性物质,具备低成本和高容量的双重优势,相较于传统钒液流电池,LEAPLUG跃连储能系统电解液成本大幅减低,无毒且对环境友好。同时,该系统使用最新研发的CRIS膜,能源效率和使用寿命大幅提升。在未来需要大量电池容量的长时储能应用中,该系统不仅在安全性上,也在经济性上有望超越目前市面上包括锂电池在内的电化学储能。”
易池新能CEO 王增越


END


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双碳战略目标下,可再生能源的比重大幅增加,着力构建以新能源为主体的新型电力系统,新型储能技术是推动新能源高质量发展的关键。2024年1月,国家发改委、国家能源局指出将推动新型储能技术多元化协调发展,围绕高安全、大容量、低成本、长寿命等要求,开展关键核心技术装备集成创新和攻关,着力攻克长时储能技术,解决新能源大规模并网带来的日以上时间尺度的系统调节需求。

液流电池储能是很适宜的长时储能技术之一,有助于平衡电力供需和长期电网调节,与抽水蓄能、压缩空气储能等相比,具有配置灵活、建设周期短、系统效率更高等特点;与目前主要应用的锂电池相比,具有大容量、安全更高、长时间储能等特点。

与传统单一储能技术相比,混合储能可以提高储能系统整体性能及经济性,从而满足新型电力系统的多场景细分化需求。2024年4月,国家能源局发布的《电力系统新型储能电站规划设计技术导则》指出宜根据系统需求采用混合储能技术,综合发挥多种类型储能的优势,协同参与系统优化运行。

目前,面对液流电池技术和市场的快速发展,如何实现有成本竞争力的安全、长时储能?对不同技术路线的液流电池有哪些新需求?行业政策有何新变化?液流电池如何进一步实现成本控制?行业成长带来哪些投资机会?产业链企业将面临哪些新机遇?

由亚化咨询和巨安储能联合主办的“2024长时储能:液流电池长江论坛”于8月16日(周五)上午8:30在武汉光谷金盾大酒店召开。大会聚焦探讨长时储能的需求与应用场景,长时储能,混合储能,全钒液流、铁基液流、锌基液流、水系有机液流等多元技术路线的成本控制、投融资、装备与关键材料等议题。

会议信息

Meeting Information

会议主题:长时储能:液流电池长江论坛

会议地点:湖北 · 武汉 

会议时间:2024年8月16-17日

会议规模:100-200人左右

组织机构

Organizational structure

联合主办:亚化咨询、巨安储能

媒体支持:亚化储能、亚化液流储能等

会议议程

Meeting Agenda


参会对象

Attendees


一、企业类

1、液流电池上中下游产业链企业

2、储能设备供应商、系统集成商

3、电力公司:发电、电网运营、配电等企业

4、能源服务公司:提供能源管理、节能、需求响应等服务企业

5、工业园、智慧园区、大型耗能企业

6、金融与投资机构

二、政府及社会组织
1、政府机构
2、行业协会
三、科研与教育机构
1、设计院
2、科研院所
3、高校

参会报名

Registration for attendance

早鸟票:7月31日前,2500元/位

正常票:8月15日前,2900元/位

现场票:8月16日,当天报名3200元/位


如果您有意向参与演讲、赞助或参会,欢迎您与我们联系:赵经理19121570541(微信同号)



· 参观巨安储能全铁液流储能项目

参观时间


8月17日09:00-11:30

参观行程

巨安储能武汉科技有限责任公司  150分钟

注意事项


1、参观人数不超过30人,均须提前报名(人数够30人即截止);
2、参观人员仅限于参加
“2024长时储能:液流电池长江论坛”的人员;

NO.1

企业简介

巨安储能是一家专注安全+经济性的长时储能与混合储能系统装备和服务提供商,拥有国际领先的铁基液流储能系统和液流增强型混合储能系统,解决了影响储能技术发展的安全及成本等关键核心问题。基于特异性铁螯合物的分子材料创新技术,自主研发的新型储能电池具有大容量、高安全、高效能、长寿命、可回收等优点,被锂电池发明人、诺贝尔奖获得者John B Goodenough教授评价为“电化学储能领域的革命性创新,非常适合大型电站储能”。

“1MW/8MWh全铁液流储能项目(一期2MWh)”是湖北省内首个工商业侧长时储能项目,由巨安储能武汉科技有限责任公司(以下简称“巨安储能”)提供的全栈式储能解决方案,为长江电气工业园区打造一套储能时长达8小时的全铁液流储能系统,该系统能为长江电气园区的绿色转型提供强有力的支撑,助力园区从“低碳”走向“零碳”。



全铁液流电池主体是由电堆和电解液组成,电堆是功率模块,电解液是容量模块,通过循环输送系统进入电堆中,在电堆里发生电能和化学能的相互转化,实现充电和放电的过程。全铁液流电池储能装备可广泛应用在大型工商业、高能耗企业、数据中心、科技园区、5G基站等领域。巨安储能“1MW/8MWh全铁液流储能项目(一期2MWh)”的电解液、电堆、系统集成方案等研发、设计、生产、制造和工程建设,均由巨安储能独立完成,且拥有自主知识产权。



自今年初以来,“1MW/8MWh全铁液流储能项目(一期2MWh)”已稳定运行超半年,在园区内每天实行一充一放的模式。该项目中的全铁液流储能系统在运行期间,系统处于实时监控状态,能量转换效率稳定在65%以上,容量保持率与初始容量保持一致,电堆和管道的密封性能良好,未出现任何漏液问题。通过利用峰谷电价差,系统有效降低了电力成本,并为园区带来了持续的收益。


2024年2月4日,这套铁基液流电池系统通过了科技厅的成果鉴定(湖北省科技厅委派的单位),鉴定结果为该套储能系统在经济和社会效益显著,达到国际领先水平,获得专家组的一致认可。

   

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亚化储能
电化学储能、新型长时储能,锂离子电池、全钒液流电池、钒电池、液流电池、固态电池。氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、卤化物固态电解质,磷酸铁锂、富锂锰基材料、硅负极。
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亚化储能 电化学储能、新型长时储能,锂离子电池、全钒液流电池、钒电池、液流电池、固态电池。氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、卤化物固态电解质,磷酸铁锂、富锂锰基材料、硅负极。
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