位于平頂山市馬棚山的全釩液流儲(chǔ)能電站

受訪者供圖

平頂山市區(qū)東北部的馬棚山，192個(gè)高達(dá)4.2米的全釩液流儲(chǔ)能罐綿延近百米，形成一道壯觀的風(fēng)景線。

提到新型儲(chǔ)能，大眾往往聽過磷酸鐵鋰、三元鋰等電池，卻鮮少聽過全釩液流電池。作為最具競爭優(yōu)勢的長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，全釩液流電池正在進(jìn)入產(chǎn)能和技術(shù)的高速發(fā)展期。

在這項(xiàng)新型儲(chǔ)能的前沿賽道，河南已經(jīng)早早展開布局，相關(guān)的儲(chǔ)能企業(yè)正從賽道中不斷涌現(xiàn)，積極搶占這片新藍(lán)海。

突破運(yùn)維難題

綜合運(yùn)行效率超過70%

2024年12月，位于平頂山市馬棚山的24兆瓦/96兆瓦時(shí)全釩液流儲(chǔ)能電站傳來好消息。該電站由開封時(shí)代新能源科技有限公司(簡稱“開封時(shí)代”)建設(shè)運(yùn)營，此次綜合運(yùn)行效率突破70%，穩(wěn)居全國前列。

全釩液流電池是一種新型儲(chǔ)能技術(shù)，其原理是利用釩離子在不同氧化還原態(tài)之間的能量轉(zhuǎn)換來存儲(chǔ)和釋放電能。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，全釩液流電池能實(shí)現(xiàn)1.5萬~2萬次循環(huán)，整體使用壽命可達(dá)20年以上，擁有長達(dá)4~8小時(shí)的長時(shí)儲(chǔ)能能力。同時(shí)，因使用不易燃燒爆炸的水系電解液，而具有較高的安全性能。

一直以來，受制于種種因素，國內(nèi)投資建設(shè)的全釩液流儲(chǔ)能電站并不多，并網(wǎng)運(yùn)行的電站更是少之又少。這就意味著在全釩液流儲(chǔ)能電站的運(yùn)維上，很難有成熟的經(jīng)驗(yàn)可循。

“根據(jù)河南規(guī)定的全釩液流儲(chǔ)能電站運(yùn)行效率標(biāo)準(zhǔn)，只要達(dá)到68%就達(dá)標(biāo)。而我們的馬棚山項(xiàng)目第一代產(chǎn)品運(yùn)行效率已經(jīng)突破70%，目前在全國是最好的效率。”開封時(shí)代董事長何偉峰說到。

運(yùn)行效率的提升，將帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)據(jù)顯示，按照該電站一天兩充兩放來計(jì)算，一年可增利1000萬元以上。未來兩年電站達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行后，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年2400萬千瓦時(shí)的錯(cuò)峰放電。

降低成本進(jìn)一步推動(dòng)商業(yè)化進(jìn)程

過去十幾年，我國液流電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。其中全釩液流電池市場成熟度最高，但也面臨著一些局限性。

初裝成本是制約全釩液流儲(chǔ)能電站大規(guī)模應(yīng)用和商業(yè)化發(fā)展的一個(gè)核心問題，目前全釩液流電池仍比鋰電池貴一倍以上，兆瓦級時(shí)長4小時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)成本在2000元/千瓦時(shí)至2800元/千瓦時(shí)之間，其中電解液的成本占到50%以上。

如何破解成本高的難題?“我們正在開發(fā)新的商業(yè)模式，通過租賃電解液來降低企業(yè)的初裝成本壓力。”何偉峰透露，“目前，我們還在推動(dòng)70kW高功率密度電堆開發(fā)，通過提升電堆和電解液效率，進(jìn)一步下降度電成本。”

一位業(yè)內(nèi)人士對頂端新聞·河南商報(bào)記者提到，盡管全釩液流儲(chǔ)能的前期初裝成本較高，但從長期收益來看，其綜合效益較為可觀。“釩作為一種金屬元素，在充放電過程中，它不參與化學(xué)反應(yīng)，相當(dāng)于一個(gè)載體。這就意味著在25年的全生命周期里，電解液基本不會(huì)折損。假如你現(xiàn)在花了5億元購買電解液，按照通貨膨脹率來計(jì)算，25年之后他可能會(huì)值10億元，甚至達(dá)到20億元。隨著時(shí)間的推移，其價(jià)值將逐漸顯現(xiàn)。”

預(yù)期向好未來三年將迎來行業(yè)風(fēng)口

走進(jìn)開封時(shí)代的工廠，映入眼簾的是繁忙而有序的生產(chǎn)線。經(jīng)過設(shè)備焊接、疊片、壓堆、自檢等一系列工序后，一個(gè)合格的產(chǎn)品才能出廠。

其中，開封時(shí)代掌握了雙極板、質(zhì)子膜、碳?xì)?、電解液四大核心材料完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，形成核心原材料供應(yīng)優(yōu)勢，提前布局釩電池全產(chǎn)業(yè)鏈。

成立不到4年，開封時(shí)代作為一家年輕的企業(yè)，成為河南唯一掌握全套全釩液流電池生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)。與此同時(shí)，還在建設(shè)全球規(guī)模最大的3GW全釩液流電池自動(dòng)化生產(chǎn)線，開發(fā)新型儲(chǔ)能系統(tǒng)。

2024年12月，河南省人民政府辦公廳印發(fā)《河南省加快推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化實(shí)施方案》，提到推動(dòng)重大技術(shù)應(yīng)用，在增量配電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)開展大容量、中長時(shí)間尺度儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用，重點(diǎn)應(yīng)用液流電池、壓縮空氣等長周期儲(chǔ)能技術(shù)，滿足多時(shí)間尺度應(yīng)用需求。

“這一政策，為全釩液流儲(chǔ)能的發(fā)展提供了有力的政策支持?？梢哉f，全釩液流儲(chǔ)能的春天來了，我對未來三年的市場前景充滿信心。”何偉峰說。

站在新型儲(chǔ)能的風(fēng)口上，以開封時(shí)代這類企業(yè)為代表，河南的未來能源產(chǎn)業(yè)正蓄勢待發(fā)，有望在新型儲(chǔ)能領(lǐng)域占據(jù)重要地位，為全國乃至全球的能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)河南力量。