釩電池是一種先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)，它將電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合在一起，能夠在需要的時(shí)候快速響應(yīng)并提供大量電力。相比于傳統(tǒng)的電池技術(shù)，全釩液流電池具有更高的能量密度和更長的使用壽命。這使得它能夠有效地儲(chǔ)存能量，并在電網(wǎng)供應(yīng)不足時(shí)迅速釋放，以維持城市的電力供應(yīng)。
近日，四川省攀枝花市正在積極推動(dòng)一項(xiàng)重要的新能源項(xiàng)目——建設(shè)一個(gè)100MW/500MWh的全釩液流儲(chǔ)能電站。該電站將使用全釩液流電池(簡稱“釩電池”)進(jìn)行儲(chǔ)能，以應(yīng)對可能發(fā)生的災(zāi)害性天氣和其他特殊情況導(dǎo)致的城市電網(wǎng)失電問題。一旦發(fā)生這樣的情況，該儲(chǔ)能電站可以為攀枝花的居民提供約4.5小時(shí)的電力保障。
釩電池主要瞄準(zhǔn)4至12小時(shí)的中長時(shí)儲(chǔ)能賽道，在儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)展中占據(jù)重要地位。不久前，經(jīng)濟(jì)和信息化廳等部門聯(lián)合印發(fā)《促進(jìn)釩電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》，提出支持攀枝花等地充分利用產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，打造釩電池儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈集群。
站上釩電池儲(chǔ)能風(fēng)口，攀枝花能否把握機(jī)會(huì)，順勢“起飛”?
有動(dòng)力也有底氣，產(chǎn)業(yè)與城市“雙向奔赴”
去年底，國家電投集團(tuán)四川攀枝花100MW/500MWh全釩液流儲(chǔ)能電站示范應(yīng)用項(xiàng)目開工。項(xiàng)目建成后，輸出功率可達(dá)百兆瓦級，儲(chǔ)能容量達(dá)到500兆瓦時(shí)，相當(dāng)于一次能充放50萬度電，是全國在建規(guī)模最大的釩電池儲(chǔ)能示范應(yīng)用項(xiàng)目。
“它就像一個(gè)巨型充電寶，可以儲(chǔ)電也可以放電。”國家電投四川攀枝花公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，與其他化學(xué)電源相比，釩電池具有功率大、容量大、壽命長、響應(yīng)速度快、安全性高等優(yōu)越性，“特別是在使用壽命方面，可經(jīng)歷數(shù)千次的充放電循環(huán)而不明顯衰減，整體使用壽命可達(dá)20年或更長時(shí)間。”
釩電池的這些特性正是攀枝花所需。攀枝花水風(fēng)光等自然資源儲(chǔ)量豐富，目前清潔能源裝機(jī)達(dá)707萬千瓦，占全市發(fā)電總裝機(jī)容量的91%?！半S著風(fēng)能、太陽能等清潔能源的大幅利用，其發(fā)電不穩(wěn)定性的缺點(diǎn)也逐步顯現(xiàn)?！迸手ㄊ薪?jīng)濟(jì)和信息化局相關(guān)負(fù)責(zé)人說，釩電池可以有效彌補(bǔ)清潔能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性問題，起到削峰填谷的作用。
豐富的釩資源，也是攀枝花搶抓釩電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)權(quán)的底氣。數(shù)據(jù)顯示，攀枝花釩資源保有儲(chǔ)量0.14億噸，占全國的62.2%、全球的11.6%，居國內(nèi)第一、世界第三。攀枝花已擁有較早布局釩電池產(chǎn)業(yè)的攀鋼集團(tuán)，以及卓越釩業(yè)等涉釩企業(yè)10余家，是全球規(guī)模最大的釩產(chǎn)品綜合生產(chǎn)基地。
有“龍頭”也有技術(shù)，產(chǎn)業(yè)集群正在加速形成
7月11日，在攀枝花釩鈦高新區(qū)，四川釩融儲(chǔ)能科技有限公司(簡稱“釩融科技”)年產(chǎn)2000立方米釩電解液生產(chǎn)線正開足馬力運(yùn)轉(zhuǎn)。“我們主要從事釩電池電解液生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)、加工生產(chǎn)等。”該公司負(fù)責(zé)人說。
釩融科技由攀鋼集團(tuán)釩鈦資源股份有限公司與大連融科儲(chǔ)能集團(tuán)股份有限公司合資成立，一方是世界主要的釩制品供應(yīng)商，另一方是我國最早涉足全釩液流電池儲(chǔ)能的企業(yè)之一，也是該技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)制定單位之一。
近年來，攀枝花提出打造“中國釩電之都”，像這樣的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合已屢見不鮮，釩電池產(chǎn)業(yè)更是“大招”頻頻。2014年，攀鋼集團(tuán)研究院有限公司基于前期電解液制備技術(shù)，開發(fā)建成一條年產(chǎn)1000立方米釩電解液中試線;2023年，攀枝花發(fā)布全省首個(gè)新型儲(chǔ)能規(guī)劃《“中國釩電之都”——攀枝花市釩電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2023—2030年)》，加快釩電池產(chǎn)業(yè)布局……
一組數(shù)據(jù)可窺見攀枝花“追風(fēng)”釩電池產(chǎn)業(yè)的成績：2023年，攀枝花成功簽約引進(jìn)大連融科、國家電投等龍頭企業(yè)，形成年產(chǎn)千噸級高純五氧化二釩和3000立方米釩電解液生產(chǎn)能力;已擁有釩鈦資源綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、全國釩鈦磁鐵礦綜合利用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺100余個(gè)，并組建成立全國首個(gè)釩鈦金屬收儲(chǔ)公司。
“近期又有兩個(gè)6萬立方米釩電解液項(xiàng)目在商洽推進(jìn)。攀枝花的釩電池產(chǎn)業(yè)集群正在加速形成。”攀枝花市經(jīng)濟(jì)和信息化局相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
要“起飛”還得提速，創(chuàng)新破解行業(yè)發(fā)展瓶頸
根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，攀枝花提出重點(diǎn)打造釩電池“裝備制造+材料”特色產(chǎn)業(yè)集群，培育發(fā)展千億儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)。到2025年，力爭形成電堆800MW和2GWh釩電池容量生產(chǎn)能力，約占全國釩電池儲(chǔ)能市場的28%。到2030年，形成1.5GW電堆和4GWh的釩電池成套裝備和系統(tǒng)集成能力，約占全國釩電池儲(chǔ)能市場的35%。
手握資源，攀枝花已經(jīng)“跑步進(jìn)場”，但要順勢起飛打造“中國釩電之都”，卻沒有那么簡單。
“發(fā)展釩電池產(chǎn)業(yè)的一個(gè)挑戰(zhàn)是初始投入成本較高。”攀鋼研究院先進(jìn)功能材料所釩基功能材料項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，長期從事釩電池領(lǐng)域的自主創(chuàng)新研究，已獲得相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)明專利授權(quán)50余項(xiàng)，該團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人楊亞東介紹，要降低成本，釩電解液將是未來的主攻方向?！耙?yàn)閮?chǔ)能時(shí)長在4個(gè)小時(shí)以上的釩電池，大約一半成本在釩電解液上面。”
突破成本瓶頸，攀枝花將努力方向放在商業(yè)模式創(chuàng)新上。首先是保障供應(yīng)鏈一體化，穩(wěn)定高純五氧化二釩等必需品的供應(yīng)，促進(jìn)釩電池規(guī)模化發(fā)展。其次是探索釩電解液租賃新商業(yè)模式，釩電解液費(fèi)用在運(yùn)營周期以租金形式分期支付，降低項(xiàng)目初始投入。最后是做好釩電解液再生和回收保障，確保釩電池壽命到期后回收再利用。
“希望加速實(shí)現(xiàn)釩電池示范于本地、服務(wù)于四川、應(yīng)用在西北、推廣至全國的應(yīng)用愿景。”攀枝花市政府相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
結(jié)語
全釩液流儲(chǔ)能電站作為電網(wǎng)的調(diào)峰器和備用電源，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到積極的作用。同時(shí)，由于釩電池的使用壽命長，充放電效率高等優(yōu)點(diǎn)，使得全釩液流儲(chǔ)能電站成為了未來儲(chǔ)能領(lǐng)域的一大發(fā)展方向。攀枝花市作為我國重要的釩資源基地，擁有豐富的釩資源優(yōu)勢，因此在釩電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面具有得天獨(dú)厚的條件。
在未來，攀枝花市將繼續(xù)加大對全釩液流儲(chǔ)能電站產(chǎn)業(yè)的支持力度，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)能擴(kuò)張。同時(shí)，攀枝花市還將積極拓展國內(nèi)外市場，提高全釩液流儲(chǔ)能電站在全球范圍內(nèi)的市場競爭力。通過全釩液流儲(chǔ)能電站產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，攀枝花市將為我國電力系統(tǒng)提供更加可靠、高效的解決方案，為實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和綠色低碳發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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