儲(chǔ)能行業(yè)-市場(chǎng)前景及投資研究報(bào)告-鹽酸釩電解液體系寬溫應(yīng)用-培訓(xùn)課件

鹽酸釩電解液體系寬溫應(yīng)用目錄1234研究背景溫度對(duì)液流電池的影響鹽酸釩電解液寬溫應(yīng)用液流儲(chǔ)能科技有限公司1研究背景Part儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入規(guī)模化高速發(fā)展階段2021國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于鼓勵(lì)可再生能源發(fā)電企業(yè)自建或購(gòu)買調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模的通知》：超過保障性并網(wǎng)部分的規(guī)模初期按照功率15%的掛鉤比例（時(shí)長(zhǎng)4小時(shí)以上，下同）配建調(diào)峰能力，按20%以上比例配建的優(yōu)先并網(wǎng)。2023國(guó)家：容量電價(jià)補(bǔ)償獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)交易山東：《關(guān)于支持長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能試點(diǎn)應(yīng)用的若干措施》2023.7《支持新型儲(chǔ)能健康有序發(fā)展若干政策措施》2023.11電網(wǎng)側(cè)高頻調(diào)用的需求高頻次調(diào)用是行業(yè)對(duì)儲(chǔ)能電站的核心要求發(fā)電側(cè)電網(wǎng)側(cè)用戶側(cè)供電+儲(chǔ)能輸電+儲(chǔ)能用電+儲(chǔ)能光伏：一天1次調(diào)用風(fēng)能：峰谷電力管理：一天2次調(diào)峰：一天2次調(diào)頻：分布式光伏：一天1次一天3-20次調(diào)用一天1000+次潮汐：孤島電網(wǎng)的一次二次調(diào)頻：一天7-20次一天4次調(diào)用山東省內(nèi)清潔能源電網(wǎng)占比已達(dá)到極限，2022年度火電緊急啟停超過500次*數(shù)據(jù)于山東省電力調(diào)度中心不同電池儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)各種儲(chǔ)能形式適合的規(guī)模與時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大于1天抽水蓄能壓縮空氣長(zhǎng)時(shí)大容量?jī)?chǔ)能（＞8小時(shí)）8小時(shí)4小時(shí)液流電池鋰離子電池鉛炭電池中時(shí)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能（小時(shí)級(jí)）2小時(shí)鈉離子電池高功率飛輪短時(shí)高頻儲(chǔ)能（分秒級(jí)）15分鐘1秒高功率超級(jí)電容器超導(dǎo)磁最佳儲(chǔ)能容量1kW1MW100MW500MW1GW＞10GW電站方希望被高頻調(diào)用20018016014012010080電力現(xiàn)貨市場(chǎng)收益分拆（每年）容量租賃費(fèi)300元/kW190.27156.48容量補(bǔ)償費(fèi)用60元/kW6069.874059.26電能交易（每天1次/6次）

92元/kW-552元/kW200調(diào)頻費(fèi)用

（每天20次/300次）40元/kW-600元2023年1-4月累計(jì)充電利用小時(shí)數(shù)2023年1-4月累計(jì)放電利用小時(shí)數(shù)/kW配套儲(chǔ)能，2023年1-4月累計(jì)充電利用小時(shí)數(shù)獨(dú)立儲(chǔ)能，2023年1-4月累計(jì)充電利用小時(shí)數(shù)?

高頻調(diào)用的獨(dú)立儲(chǔ)能電站年收益2000萬左右，IRR約在8%?

低頻調(diào)用的新能源配儲(chǔ)電站年收益1300萬左右（主要來自容量補(bǔ)貼），IRR低于5%*數(shù)據(jù)于山東省電力調(diào)度中心實(shí)際調(diào)用次數(shù)不理想國(guó)平均

山東1-4月平均1.46.2%2.8965.7%12.0%率6.1%站利用率低？益分配優(yōu)化壽命的考間長(zhǎng)2小時(shí)電站一日6充6放、4小時(shí)電站一日3充3放會(huì)發(fā)生什么？*數(shù)據(jù)于“中電聯(lián):新能源配儲(chǔ)能運(yùn)行情況調(diào)研報(bào)告”和山東省電力調(diào)度中心高頻調(diào)用影響電池溫度鋰電

~10MW/百兆瓦液流

~25MW/百兆瓦一個(gè)百兆瓦電站，等同熱源?

每小時(shí)3.6-9千萬千焦電能轉(zhuǎn)換為熱量?

鋰電按照碳酸二甲酯比熱容計(jì)算溫升，液流按照水的比熱容計(jì)算溫升?

絕熱環(huán)境下，鋰電每日升溫19.6攝氏度，液流每日升溫25攝氏度*每小時(shí)

10^10焦耳*水比熱容

~10^4焦耳/kg

C?

實(shí)際工況下，考慮散熱，電池會(huì)升溫到熱平衡狀態(tài)并維持一個(gè)相對(duì)較高的溫度不同儲(chǔ)能電池運(yùn)行溫度范圍抗凝劑全釩液流電池鐵鉻液流電池鉛酸電池

鉛碳電池抑制負(fù)極硫化鋰離子電池鈉離子電池藍(lán)色線：最佳數(shù)據(jù)取值位深色：推薦運(yùn)行溫度低溫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)淺色：有性能折損的運(yùn)行溫度運(yùn)行溫度

℃-40-200204060儲(chǔ)能電池與運(yùn)行溫寬低溫區(qū)的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力降低，是電化學(xué)儲(chǔ)能電池的普遍現(xiàn)象：?

低溫區(qū)10-20

℃范圍有效率、容量、壽命等性能的折損?

液流/水系電池在深度低溫區(qū)有結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)溫控技術(shù)對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能電池的影響和作用：?

風(fēng)冷/液冷系統(tǒng)拓寬10-20℃高溫區(qū)溫寬?

電阻絲加熱等手段可拓寬10-20

℃低溫區(qū)溫寬?

液流電池運(yùn)行溫寬在40攝氏度范圍，極限可拓寬至80

℃范圍?

鋰離子電池在20攝氏度范圍，極限可拓寬至40

℃范圍?

鈉離子電池在30攝氏度范圍，極限可拓寬至60

℃范圍對(duì)于未來儲(chǔ)能條件來說，是不夠的2溫度對(duì)液流電池的影響Part儲(chǔ)能電站需求端多為沙漠戈壁日內(nèi)溫差大：晝夜度變化

-40度到30

℃年內(nèi)溫差大：冬夏季節(jié)溫差

30

℃以上電站集裝箱內(nèi)外溫差，最大到10℃以上實(shí)際運(yùn)行對(duì)溫寬需求及其苛刻光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)配置技術(shù)規(guī)范2023.5月，新疆發(fā)布儲(chǔ)能電站征求意見稿新疆大部分要求實(shí)際運(yùn)行的儲(chǔ)能電站招標(biāo)明確要求了極端條件的環(huán)境運(yùn)行溫度高溫給全釩液流電池帶來的問題高溫對(duì)液流電池的影響極板極板p

釩金屬析出及副反應(yīng)加劇p

膜材料溶脹加劇膜p

膜材料滲透壓不均衡導(dǎo)致容量損耗p

極板材料的面電阻和體電阻不均勻升高p

密封材料的高溫失效風(fēng)險(xiǎn)p

其他電器元件的高溫挑戰(zhàn)極板極板HOW？

WHAT?3鹽酸釩電解液寬溫應(yīng)用Part耐寬溫運(yùn)行電解液是未來發(fā)展趨勢(shì)釩離子溶解度mol/L32.52?

常規(guī)電解液：0~40°C?

寬溫電解液：-35~65°

C?

大幅減少溫控設(shè)備耗電?

粘度低，泵損低1-2%釩在鹽酸中的溶解度釩在硫酸中的溶解度1.51高溫導(dǎo)致五價(jià)釩析出0.5001020304050607080

（℃）釩電池電解液體系硫酸基釩電解液鹽酸基釩電解液混酸釩電解液參數(shù)釩濃度指標(biāo)單位mol/Lmol/L參數(shù)指標(biāo)單位mol/Lmol/L參數(shù)指標(biāo)單位mol/Lmol/L1.0~2.03.0~10.0釩濃度1.0~3.0釩濃度1.0~4.0硫酸根濃度氯根濃度釩價(jià)態(tài)3.0~10.03.5（2/3/4/5）≈1.3~1.4-30~65硫酸根/氯根釩價(jià)態(tài)3.0~6.03.5（2/3/4/5）≈1.5釩價(jià)態(tài)

3.5（2/3/4/5）密度≈1.3~1.40~40g/ml℃密度g/ml℃密度g/ml℃運(yùn)行溫度能量密度運(yùn)行溫度能量密度運(yùn)行溫度能量密度-10-5510-25Wh/L15-45Wh/L10-50Wh/L低成本鹽酸基釩電解液產(chǎn)線產(chǎn)線及產(chǎn)品4液流儲(chǔ)能科技有限公司Part公司簡(jiǎn)介液流儲(chǔ)能科技有限公司全球布局總部基地中國(guó)

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濰坊研發(fā)中心硅谷、濰坊、濟(jì)南合資公司山東液流海材料科技有限公司山東液流星儲(chǔ)能科技有限公司山東電工電氣集團(tuán)液流儲(chǔ)能發(fā)展有限公司智能化產(chǎn)線液流儲(chǔ)能科技有限公司

（濰坊總部）內(nèi)蒙古蒙東液流儲(chǔ)能科技有限公司

（通遼)內(nèi)蒙古液流儲(chǔ)能科技有限公司（包頭)新疆液流儲(chǔ)能科技有限公司

（克拉瑪依)青海液流儲(chǔ)能科技有限公司（格爾木)公司簡(jiǎn)介山東

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濰坊內(nèi)蒙古

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通遼內(nèi)蒙古

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包頭新疆

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克拉瑪依電堆

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產(chǎn)線電解液

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液流海集成

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液流星產(chǎn)業(yè)園：合資公司：山東濰坊2GW儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)園山東液流海材料科技有限公司內(nèi)蒙古通遼500MW液流電池電堆全自動(dòng)化生產(chǎn)線新疆克拉瑪依500MW全自動(dòng)儲(chǔ)能裝備生產(chǎn)線已投產(chǎn)內(nèi)蒙古包頭1GW液流電池全自動(dòng)智能及液流儲(chǔ)能系統(tǒng)集成產(chǎn)線青海格爾木500MW液流電池生產(chǎn)線年底投產(chǎn)山東液流星儲(chǔ)能科技有限公司山東電工電氣集團(tuán)液流儲(chǔ)能發(fā)展有限公司公司簡(jiǎn)介核心團(tuán)隊(duì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)聚焦于全釩/鐵鉻雙技術(shù)研發(fā)的硅核心成員均為中國(guó)首批從事光伏、風(fēng)電等新能源市場(chǎng)開發(fā)人才，具有敏銳的市場(chǎng)感知能力和豐富的市場(chǎng)開發(fā)能力。核心成員具有世界500強(qiáng)、千億市值或成功型創(chuàng)業(yè)公司的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，復(fù)合專業(yè)背景、分工明確、DAY1規(guī)范運(yùn)作。谷博士學(xué)、斯克拉荷學(xué)等世公司簡(jiǎn)介研發(fā)團(tuán)隊(duì)美國(guó)硅谷博士團(tuán)隊(duì)，聚焦于全釩/鐵鉻雙技術(shù)路線研發(fā)成員畢業(yè)于清華大學(xué)、華盛頓大學(xué)、俄克拉荷馬大學(xué)、帝國(guó)理工學(xué)院等世界名校公司簡(jiǎn)介已

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等圍繞電堆結(jié)構(gòu)及材料、電解液、電池產(chǎn)品、廢氣處理、測(cè)試方法等公開的重要授權(quán)發(fā)明專利共18項(xiàng)山東省電力行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能專業(yè)委員會(huì)副主任單位中電聯(lián)能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)委會(huì)能源站及互聯(lián)工作組成員山東省儲(chǔ)能學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)單位公司簡(jiǎn)介全產(chǎn)業(yè)鏈布局釩資源電解液電堆管路集成電器集成產(chǎn)品交付電站運(yùn)維與釩鈦磁鐵礦公司合作五江集團(tuán)與化工上市公司合作硅谷研發(fā)團(tuán)隊(duì)與管路上市公司合作與央企公司合作山東電工電氣依托央企、上市公司高品質(zhì)交付TüV認(rèn)證專業(yè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)山東?；?00822.SZ）全釩/鐵鉻雙技術(shù)亞星化學(xué)（600319.SH）保證電站穩(wěn)定運(yùn)行成熟項(xiàng)目p

濰坊濱海4MWh電站項(xiàng)目介紹：國(guó)內(nèi)首個(gè)鹽酸基全釩液流電池儲(chǔ)能電站時(shí)間：2022年5月1日-6月30日地點(diǎn)：濱海新區(qū)?；然}廠指標(biāo)：1MW/4MWh寒進(jìn)熱出成熟項(xiàng)目p

中核郯城1MW/4MWh儲(chǔ)能電站項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)：山東郯城時(shí)間：2023年1月1日-4月15日投資：3.75億項(xiàng)目規(guī)模：200MWh鋰電4MWh液流該項(xiàng)目是首個(gè)場(chǎng)站式鹽酸基全釩液流電池儲(chǔ)能電站，山東省2022年首批重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目、儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。項(xiàng)目包括100MW/200MWh磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)和1MW/4MWh全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，電站設(shè)計(jì)運(yùn)行25年成熟項(xiàng)目p

華電國(guó)際萊城發(fā)電廠1MW/6MWh鐵鉻液流儲(chǔ)能電站建設(shè)地點(diǎn)：山東萊城時(shí)間：2023年2月20日-6月20日投資：3.85億項(xiàng)目規(guī)模：200MWh鋰電6MWh液流該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)最大的場(chǎng)站式商用鐵鉻液流電池電站之一，項(xiàng)目主要參與全省電力輔助、電網(wǎng)調(diào)峰、

儲(chǔ)能容量租賃等服務(wù)為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、提升新能源資源綜合利用率、助力構(gòu)建以新能源

為主體的新型電力系統(tǒng)提供強(qiáng)力支撐成熟項(xiàng)目p

國(guó)家電投集團(tuán)諸城1MW/6MWh液流儲(chǔ)能示范項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)：山東諸城時(shí)間：2023年10月8日-12月30日項(xiàng)目規(guī)模：204MWh鋰電6MWh液流該項(xiàng)目并網(wǎng)運(yùn)行后將發(fā)