随着可再生能源(太阳能和风能)渗透率的增加,长期储能(LDES)解决方案对于满足脱碳目标、电网效率和可靠性需求至关重要。
锂离子电池是目前用于电力储能的主要技术之一,虽然目前被认为占电网规模储能的 80% 以上,但最大的问题是存储电力的持续时间极短。此外,火灾风险、性能下降、回收挑战和其他因素限制了锂离子电池的应用。
随着投资者开始寻找不受供应短缺和价格波动限制的储能解决方案,液流电池开启了储能领域的新机遇。在各种技术中,液流电池技术是一种高度灵活、可靠、安全的长时储能解决方案。液流电池也称为氧化还原电池,由于其相对较低的平均存储成本 (LCOS)、安全性和可靠性等优势,越来越多地用于 LDES 部署。液流电池系统符合ESG 标准,能够有效减少环境污染。
液流电池技术
液流电池是一种电化学电池,通过离子选择膜的离子交换将化学能转化为电能,离子选择膜将两种液体电解质分开存储在不同的罐中。典型的液流电池化学成分包括全钒、铁铬、锌溴等。然而,目前商用液流电池主要是全钒、锌基液流电池。
液流电池优点
液流电池具有几个优点,例如:
能够同时放电和充电
持久稳定的性能
循环寿命长
低维护
模块化
可扩展性
无有害排放物
无噪音污染
快速响应时间
对过充和过放的容忍度
非常低的自放电
近年来,全球范围内的液流电池技术采用与蓬勃发展的储能市场密切相关。全球研发朝着更高能量密度的电极并扩展液流电池应用,推动了液流电池的发展。例如,美国太平洋西北国家实验室 (PNNL) 的氧化还原液流实验室在各种实际电网应用条件下进行基础研究和测试大型电池组,以优化氧化还原液流电池的效率。
来看看前10家液流电池公司
(按字母顺序排列):
CellCube (Enerox GmbH)
成立时间:1986
地点:奥地利维纳纽多夫
奥地利公司 Enerox GmbH 是品牌名称为“CellCube”的全钒液流电池的制造商,是长期储能解决方案的领先公司之一。
CellCube 提供高质量、低成本的高效的并网和离网氧化还原液流电池解决方案,以满足全球对储能基础设施的需求。CellCube以实现业内最多的液流电池项目而享有盛誉。在长期储能解决方案需求快速增长的背景下,南非钒公司 Bushveld Minerals 投资了 Enerox,以扩大销售和制造能力。
CellCube 是多小时储能系统的主要选择之一。在多年严格的耐久性测试中,CellCube 系统的关键组件经过了 10,000 多次循环而没有中断——即使在最苛刻的环境下也表现出强大的性能。
ESS Tech Inc.
成立时间:2011
地点:美国俄勒冈州威尔逊维尔
ESS 成立于 2011 年,为商业和公用事业规模的储能应用设计、制造和部署长寿命和低成本的铁液流电池。2019 年,ESS Inc. 从投资集团 Breakthrough Energy Ventures (BEV) 和软银集团的 SB Energy 筹集了 3000 万美元的 C 轮重大融资。
该公司的 Energy Warehouse 和 Energy Center 使用丰富的铁、盐和水作为电解质,对环境影响最小。
Invinity Energy Systems
成立时间:2009
地点:泽西岛圣赫利尔
北美 Avalon Battery 和英国公司 redT energy 合并成立“Invinity Energy Systems”——一家全球领先的钒液流电池公司,专门从事商业和工业 (C&I)、电网规模和微电网应用的公用事业级储能.钒液流电池设计不易燃且安全,可提供长期的灵活性和可靠性。
随着全球多家商业和工业企业解锁低成本、低碳和最大化投资回报的能源,Invinity 电池作为光伏 (PV) 系统的理想补充,具有显着优势,如提高弹性、增加运营自由度和降低电力成本。
Largo Inc.
成立时间:1988
地点:加拿大安大略省多伦多
作为世界领先的钒公司之一,Largo 为低碳未来提供创新的能源解决方案。Largo 的 VPURE 和 VPURE+ 薄片来自该公司位于巴西的 Maracás Menchen 矿的最高品位钒矿床。该公司生产行业首选的钒产品,例如五氧化二钒薄片和五氧化二钒粉末,它们非常适合用于中间合金、催化剂和钢铁应用、钒氧化还原液流电池 (VRFB) 和其他应用。
Largo Resources 推出了 Largo Clean Energy,为快速增长的储能市场提供钒氧化还原液流电池 (VRFB) 系统。这家新成立的公司收购了这些资产,其中包括之前由美国 VionX Energy拥有的 12 个专利。此次收购标志着可再生能源存储业务的新开始,该业务将继续吸引具有成熟商业和运营能力的颠覆性创新者。
Lockheed Martin Corporation
成立时间:1995
地点:美国马里兰州贝塞斯达
洛克希德·马丁公司在建立令人羡慕的能力库方面取得了长足的进步,包括先进制造、能源储存、电子战以及综合防空和导弹防御。
该公司使用 GridStar Flow 为长期、大容量储能设立了新标准——这是一种创新的氧化还原液流电池,经过优化可实现 6 小时以上的灵活放电,适用于多种储能应用场景。
GridStar Flow 能够实现100% 放电深度 (DoD),退化最小,持久耐用;具有竞争力的成本;耐用,设计寿命为 20 年;无腐蚀性、不易燃、稳定的电解液;
通过架构、可选性和选址方面的灵活性实现价值最大化。
Primus Power Solutions
成立时间:2009
地点:美国加利福尼亚州海沃德
Primus Power Solutions 为商业、工业、可再生能源和公用事业市场提供低成本、无衰减和长寿命的储能系统。在能源优化的世界中,平衡电网和电力波动并确保稳定、可靠的能源供应至关重要。
该公司屡获殊荣的 EnergyPod 2 可满足对长续航时间电池的需求,以减少停电并满足峰值电力需求,确保数小时的电池电量(20 年寿命)而不会退化,并最大限度地减少对过载变电站进行昂贵的公用事业升级。
EnergyPod 2 具有出色的能量容量,具有稳定的锌溴液流电池 (ZBFB)、卓越的电池架构和液流架构以及行业领先的 LCOS。此外,EnergyPod 2 的优化设计消除了限制寿命的电池组件,包括复杂的管道、石墨电极和隔膜/隔板。
SCHMID Group
成立时间:1864
地点:德国弗洛伊登施塔特
SCHMID EverFlow 储能解决方案基于先进的钒氧化还原液流电池 (VRFB) 技术,可提供最佳效率。
基于 VRFB 的 SCHMID 能源系统具有决定性的优势,包括:
100% 深度放电能力和可回收性
与所有可再生能源兼容
简易安装
环保设计
灵活的可扩展性
高循环阻力(通常高达 10,000 个完整循环)
集成实时监控
持久价值——电解质寿命长达 40 年
低维护
罐内无自放电
无害电池材料
Sumitomo Electric Industries, Ltd.
成立时间:1897
地点:日本大阪
住友电工拥有 120 多年的制造创新历史,在汽车、信息通信、电子、环境和能源以及工业材料等五个业务领域开展业务。该公司为消费者、电力公司、电力零售商和可再生能源生产商提供各种基于电池的服务。
无限次数的充放电循环可用而不会退化
具有成本效益的发电与灵活的电池设计,适用于短期和长期的输出变化
使用不可燃或阻燃材料,火灾风险极低
使用寿命长,半永久性电解液使用,系统使用寿命长达 20 年
系统操作的最大安全性
UniEnergy Technologies, LLC
成立时间:2012
地点:美国华盛顿州穆基尔蒂奥
UniEnergy Technologies (UET) 以用于 100 kW 至 10 MW 智能电网和可再生能源存储的 ReFlex 电池而闻名。工业级电池灵活、有弹性且安全。
使用 UET 的 ReFlex 电池的主要优势:
1 GWh 循环容量
紧凑且防洪至 1.4m
微秒响应
净正回收
没有容量衰减
无热失控风险
非易燃
无缝绕过
装运已充电并准备就绪
通过UL和 CE认证
VRB Energy
成立时间:2018
地点:加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华
VRB Energy 是一家在钒氧化还原电池 (VRB) 技术方面享誉全球的公司,该公司由 I-Pulse 的子公司艾芬豪电气拥有多数股权。VRB Energy 因开发出世界上寿命最长的钒液流电池而备受赞誉。
VRB Energy 的产品可靠、可回收、安全且可扩展。
定制的额定功率
无毒、不易燃、100% 可重复使用的液态电解质
基于研发实验室系统运行超过 1,000,000 小时的成熟技术
可扩展的能源容量
其他著名的液流电池公司包括融科、Redflow Ltd. 和 KORID ENERGY (KE)。
由于可再生能源在一次能源结构中的份额必将增加,液流电池市场预计将显着增长。尽管与锂离子电池相比支出成本更高,但预计液流电池将在未来几年广泛用于表前和表后应用。