釩電池互補儲能測試及控制系統(tǒng)教學(xué)平臺|燃料電池技術(shù)及應(yīng)用實訓(xùn)裝置

釩電池互補儲能測試及控制系統(tǒng)教學(xué)平臺|燃料電池技術(shù)及應(yīng)用實訓(xùn)裝置

釩電池互補儲能測試及控制系統(tǒng)教學(xué)平臺|燃料電池技術(shù)及應(yīng)用實訓(xùn)裝置全釩液流電池是一種新型儲能和高效轉(zhuǎn)化裝置，將不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的電解液儲罐中，通過外接泵把電解液泵入電池堆體內(nèi)，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動，采用離子交換膜作為電池組的隔膜，電解質(zhì)溶液平行流過電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，通過雙電極板收集和傳導(dǎo)電流，使儲存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。這個可逆的反應(yīng)過程使釩電池可順利完成充電、放電和再充電。 　　　　　　　　　　　　 
        全釩液流儲能電池的特點是:系統(tǒng)使用壽命長；循環(huán)效率高；支持頻繁充放電；支持過充過放，支持深度充放電(DOD>80%）；能夠?qū)崿F(xiàn)快速充放電；啟動速度快；電池系統(tǒng)定制化，功率與容量可獨立設(shè)計；維護成本低，運營成本低；環(huán)保無污染，無噪音。
        全釩液流電池主要應(yīng)用于大規(guī)模電能儲存，在風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、電網(wǎng)調(diào)峰、分布電站、軍用蓄電、交通市政、通訊基站、UPS電源等廣闊領(lǐng)域。 
        本系統(tǒng)利用釩電池作為風(fēng)力發(fā)電或者光伏發(fā)電的互補儲能元件，來替代高污染的鉛酸蓄電池儲能。并通過對釩電池的性能及運行狀態(tài)的測量與控制，實現(xiàn)對這種新興儲能技術(shù)的研究。

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由張鈞杰研究員的研究組（303組）自主研發(fā)的全釩液流儲能電池－LED屏幕示范系統(tǒng)，自2007年7月至今已*連續(xù)運行超過一年，累計運行時間 超過8800小時，電池系統(tǒng)的輸出性能未見明顯衰減。該示范系統(tǒng)由千瓦級電池系統(tǒng)、能量管理控制系統(tǒng)和負載（LED屏幕＋燈泡負載）3部分組成，其核心是 額定輸出2kW的全釩液流電池系統(tǒng)。上述成果表明全釩液流儲能電池的穩(wěn)定性和耐久性取得重要進展。

 同時，303組在研制大功率全釩液流儲能電池系統(tǒng)方面也取得了重大進展，已成功研制出*代100kW級全釩液流儲能電池系統(tǒng)。該系統(tǒng)由10個額定輸出為 10kW的全釩液流電池模塊組成，這也是迄今國內(nèi)規(guī)模zui大的液流儲能電池系統(tǒng)。目前，已完成系統(tǒng)設(shè)計、集成和調(diào)試等工作，正在對系統(tǒng)進行優(yōu)化和測試。初步測試結(jié)果表明當(dāng)電池的輸出功率超過100kW時，電池的充放電能量轉(zhuǎn)換效率超過72％。通過對系統(tǒng)的進一步優(yōu)化，效率可進一步提高。
    全釩液流儲能電池是一種電能儲存裝置，主要由電池模塊、電解質(zhì)溶液和電解質(zhì)儲存輸送體系、以及控制系統(tǒng)等部分組成。與其它化學(xué)儲能技術(shù)（如二次電池、電化學(xué)電容器等）相比，全釩液流電池在規(guī)模儲能方面具有*的優(yōu)勢，如能量轉(zhuǎn)換效率高；蓄電容量大，可達百兆瓦時；容量和功率相互獨立，系統(tǒng)設(shè)計靈活；電池的 可靠性高，可深度放電；系統(tǒng)運行和維護費用低；尤其具有運行安全和環(huán)境友好等優(yōu)點，因此成為大規(guī)模儲能技術(shù)的*之一。
    全釩液流儲能電池的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：為電力系統(tǒng)提供一定的備用容量，提高電網(wǎng)的安全性、可靠性，還可用于電力系統(tǒng)的“削峰添谷”，實現(xiàn)節(jié)能減排；用作分 布式發(fā)電系統(tǒng)的儲能單元，實現(xiàn)分布式發(fā)電的穩(wěn)定發(fā)電，提高發(fā)電的可靠性，并實現(xiàn)分布式發(fā)電與大電網(wǎng)的并網(wǎng)；用于調(diào)節(jié)可再生能源（如太陽能、風(fēng)能等）發(fā)電，實現(xiàn)可再生能源發(fā)電的連續(xù)性和穩(wěn)定性；此外，還可用作重要機關(guān)和部門的備用電站、不間斷電源等。
    我所大功率全釩液流儲能電池的研發(fā)工作得到了國家科技部和博融（大連）產(chǎn)業(yè)投資公司的資助。幾年來，通過研究組全體科技人員的共同努力，在全釩液流儲能電池應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程基礎(chǔ)研究等方面開展了大量的工作，在控制電池衰減、研制大功率電池模塊、設(shè)計和集成電池系統(tǒng)、建立和優(yōu)化系統(tǒng)的運行模式和操作條件、 以及制備全釩液流電池關(guān)鍵材料等方面取得重要進展，并建立多項專有技術(shù)。2007年，由我所研制的10kW級全釩液流儲能電池系統(tǒng)獲上海市科技進步一等獎。
    上述成果的取得將進一步推進液流儲能電池的產(chǎn)業(yè)化進程，在可再生能源發(fā)電的普及應(yīng)用及節(jié)能減排中發(fā)揮重要作用。

燃料電池技術(shù)及應(yīng)用實訓(xùn)裝置系列產(chǎn)品