仲冬時節,位于宿遷高新區的宿遷時代儲能科技有限公司的水系有機液流電池儲能項目施工現場,塔吊林立,機器轟鳴,工人們緊張快干,廠房地基初見雛形,一派熱火朝天、繁忙有序的建設景象。
宿遷時代儲能科技有限公司由宿遷聯拓控股(集團)有限公司投資興建,計劃總投資10億元,已于近日在宿遷市正式開工建設。該項目分兩期建設,其中一期投資5.5億元,建成年產2GWh電化學儲能電池,二期投資4.5億元,建成年產5GWh電化學儲能電池,致力于新能源技術研發和儲能設備制造。
“碳達峰、碳中和是我國實施低碳綠色、節能減排的長期戰略,實現這一重大戰略目標,以風電、光電為代表的綠色能源將成為主體能源,這意味著,高比例新能源應用將成為我國電能輸送、配用、消納的主要場景,而儲能是實現并保障高比例電力系統安全、穩定、高效的重要支撐。”在宿遷聯拓控股(集團)有限公司董事長項瞻波看來,水系有機液流電池是最具潛力的電化學儲能技術之一,其使用水作為介質,避免使用易燃的有機溶劑,可以在本質上提高儲能系統的安全性,且能量密度可調、易放大,能有效解決太陽能、風能、潮汐能發電的間歇性、波動性等問題,是一種安全、可適用于大規模場景的儲能技術。
據項瞻波介紹,水系有機液流電池使用水溶性的有機化合物作為儲能材料,能夠通過有機官能團得失電子完成化學能與電能的相互轉化,是液流電池發展的新趨勢。該類電池具有眾多優點:一是在分子結構上可設計、可調控,電池的能量密度、電壓、循環壽命等可以通過對電活性物質的化學改性實現精準調控。二是有機活性物質的氧化還原反應可逆性好,具有優秀的反應動力學,在循環充放電過程中發熱現象不明顯,并且活性物質的溶解度對電池運行溫度不敏感,系統自身能耗較低。三是有機活性物質通常由C、H、N、O等地殼豐量元素組成,來源廣泛、結構和性質易于調控,具有更低的成本,且不受釩等資源制約。四是以氯化鈉水溶液或純水作為支撐電解質,體系無強酸、無強氧化性、無腐蝕、對輔助材料要求低、維護成本低,適合大規模生產和使用。
記者了解到,在宿遷時代儲能科技有限公司、中國科學技術大學楊正金教授團隊和常州大學曹劍瑜、許娟教授團隊等科研人員的共同努力下,經過長期攻關、反復驗證,已在活性物質、離子交換膜、電解質配方等方面取得了重大突破。從目前運行數據看,水系有機液流電池電堆能量效率超過85%,電池組整體綜合能量消耗較小,大大提升了電池組的整體能量效率。
教育部“長江學者”特聘教授、國家杰出青年科學基金獲得者、中國化工學會會士、英國皇家化學會會士、中國科學技術大學教授、博士生導師徐銅文在企業開工奠基儀式上致辭:“將踐行追求卓越敢為天下先的精神,與宿遷時代儲能科技有限公司長期合作,推進國內首個水系有機液流電池儲能項目落地見效,真正把論文‘寫在祖國大地上’,把研究成果應用在實現現代化的偉大事業中。”
當前,水系有機液流電池儲能項目正在緊張建設中,全面投產達效后,可實現年產5GWh電化學儲能電池,將為新能源行業的快速發展提供儲能保障,為智能電網建設提供有力支持,為地方經濟發展及國家碳達峰、碳中和戰略作出重要貢獻。