【正文】 參觀的相關(guān)國家領(lǐng)導(dǎo)人好評； 2021 年，在攀枝花建立了 無人值守 5Kw 太陽能發(fā)電釩電池儲能的離網(wǎng)示范系統(tǒng) ，連續(xù)運行至今，使用效果良好； 2021年，在攀枝花建立了無人值守 20Kw太陽能發(fā)電釩電池調(diào)峰 抽水灌林示范工程，灌林實用效果顯著，運行至今，受到地方政府與人民的高度評價。導(dǎo)電塑料板內(nèi)部的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可分為三種情況： ? 導(dǎo)電顆粒完全連續(xù)的相互接觸形成電流通路，這是最 5 理想情況，導(dǎo)電性能最好。設(shè)計了超聲分散工藝、真空浸漬工藝、模壓工藝、氣檢、水檢工藝等，采用一次性混料模壓成型的工藝，提高了復(fù)合導(dǎo)電板抗?jié)B漏性能和撿漏合格率。 電極是釩電池發(fā)生反應(yīng)的唯一場所，是釩電池關(guān)鍵組件之一。此前釩電解液只能用化學(xué)方法進(jìn)行處理。電堆密封問題的解決，大大提高了釩電池的 穩(wěn)定性和使用壽命；復(fù)合導(dǎo)電板以及一體化極板技術(shù)均屬國內(nèi)外首創(chuàng)，這兩項技術(shù)的突破，對提高液流釩電池電堆性能以及穩(wěn)定性具有重要意義；電解液生產(chǎn)工藝的解決，降低了電解液的生產(chǎn)成本，減少了對原材料以及能源的消耗，提高了生產(chǎn)效率。 項目建設(shè)方案 項目建設(shè)分三期，第一期建成具備 50 兆瓦液流釩電池儲能系統(tǒng)生產(chǎn)能力的生產(chǎn)線；第二期建成具備 500 兆瓦液流釩電池儲能系統(tǒng)及相配套的電解液、電堆、隔膜生產(chǎn)能力的生產(chǎn)線；第三期建成“中國釩電池產(chǎn)業(yè)園”，入駐企業(yè) 100家，將液流釩電池儲能系統(tǒng)的生產(chǎn)能力擴(kuò)大到 1000兆瓦以上。建成具備 1000兆瓦以上生產(chǎn)能力的生產(chǎn)線及配套生產(chǎn)線（企業(yè)）。 現(xiàn)階段大規(guī)?；瘜W(xué)儲能技術(shù)主要有鋰離子電池、鈉硫電池以及液流電池， 2021 年國網(wǎng)公司在張北投資 200 多億建立了國內(nèi)第一套大規(guī)?；瘜W(xué)儲能示范工程，計劃儲能產(chǎn)品包括鋰離子電池、鈉硫電池以及液流釩電池，目前鋰離子電池、液流釩電池已經(jīng)開始運行，鈉硫電池因此前國外出現(xiàn)過兩次事故而被放棄。 ? 2021年，全釩液流儲能電池國家標(biāo)準(zhǔn)委員會成立，制定相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，我單位孟凡明、劉效疆是標(biāo)委會委員。在日本，用于電站調(diào)峰和風(fēng)力儲能的固定型（相對于電動車而言）釩電池發(fā)展迅速，大功率的釩電池儲能系統(tǒng)已投入實用，并全力推進(jìn)其商業(yè)化進(jìn)程。 在國內(nèi)從事全釩電池研究始于 20 世紀(jì) 90 年代末期，至21 世紀(jì)初達(dá)到研究高潮，眾多科研院所、大專院校紛紛投入人力物力進(jìn)行研究與開發(fā)。 對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用與影響，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析，市場分析 化石能源的日益枯竭，以及由于使用化石能源而引起的嚴(yán)重的環(huán)境污染，促使人們越來越廣泛地開發(fā)和利用可再生能源，如風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能以及潮汐等。 在我國，釩資源儲量居世界第三位，許多大型釩礦企業(yè)，如攀鋼集團(tuán)、承德釩礦等單位都在積極尋求資源的轉(zhuǎn)化，釩電池已經(jīng)成為他們新的發(fā)展方向。 邊緣地區(qū)及別墅儲能系統(tǒng) 該項用途主要有以下幾個方面： ? 小型無人監(jiān)控系統(tǒng)（如導(dǎo)航、通訊等）； ? 家用以及別墅供電系統(tǒng)儲能設(shè)施； 14 ? 邊緣鄉(xiāng)鎮(zhèn)、邊防哨所以及孤島儲能設(shè)施。 項目屬于國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 2021 年本）》中明確鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)項目“分散供電技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”。 項目符合國家、省、市關(guān)于大力發(fā)展新能源開發(fā)技術(shù)、提高能源利用效率技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，對于全國的能源產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用。 在進(jìn)行國防科研的同時，中國工程物理研究院也在大力推進(jìn)軍轉(zhuǎn)民事業(yè)發(fā)展，不斷從所屬研究所中孵化和轉(zhuǎn)移 新的技術(shù)、項目，努力為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出新的貢獻(xiàn)。在所從事的化學(xué)電源領(lǐng)域取得了很好的成績，曾獲得國家軍隊科技進(jìn)步二等獎兩項，三等獎四項，合著專著一部。 18 第四章 液流釩電池儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)項目產(chǎn)品市場分析 總體目標(biāo)市場 項目產(chǎn)品主要定位于中、大型儲能市場，主要定位在以下幾類細(xì)分市場。五期間，新疆建設(shè)兵團(tuán)擬投資約 119億元，建設(shè)光伏發(fā)電提灌工程 17531個，總裝機(jī)容量 ，其中離網(wǎng)裝機(jī)容量約 200Mw， 5 年實施完畢。 甘肅省武威市、金昌市風(fēng)力發(fā)電 1000 兆瓦調(diào)峰。 。因此，誰掌握了電堆技術(shù)，誰就成為釩電池行業(yè)的主角。其主要原材料是五氧化二釩和隔膜。銷售除按傳統(tǒng)模式進(jìn)行外，主要采取網(wǎng)絡(luò)銷售，其基本策略是在現(xiàn)已形成的客戶群的基礎(chǔ)上，先軍隊再民用，先國內(nèi)后國外的銷售策略。 該項目的重要意義和作用 液流釩電池儲能系統(tǒng)產(chǎn)品項目非常符合國家發(fā)展新能源政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，符合現(xiàn)實以及未來能源領(lǐng)域的發(fā)展需求。 不間斷電源或應(yīng)急電源系統(tǒng) 該應(yīng)用的主要場合是辦公大樓應(yīng)急燈、計算機(jī)備用電源以及郵電通訊系統(tǒng)電源等。 建設(shè)的主要內(nèi)容（第一期） 電解液生產(chǎn)線的建設(shè) 以五氧化二釩為原材料，使用蒸汽加熱耐酸反應(yīng)釜生產(chǎn)正極釩電解液，該項生產(chǎn)工藝目前已經(jīng)很成熟，具備所有的生產(chǎn)原理以及工藝過程控制。 25 建立 5~20 千瓦級電池性能測試站 采購充放電儀器設(shè)備（ 400A/110V），對大功率釩電池模塊電堆的充放電測試，建立單元電堆的性能測試標(biāo)準(zhǔn)；采購電池性能測試設(shè)備（ 400A/380V），建成 100 千瓦級單元電堆電池性能測試站。電堆的組裝以及系統(tǒng)的組裝采用機(jī)加組裝工藝。 以正極電解液為 原材料，通過電化學(xué)方法對正極液進(jìn)行還原，生產(chǎn)三價釩負(fù)極液，建成電化學(xué)生產(chǎn)裝置。 分布式儲能系統(tǒng) 分布式儲能一方面能緩解高峰用電需求，另一方面在出現(xiàn)緊急情況時能保證關(guān)鍵部位如通訊等的用電需求。相信通過本項目的實施能極大的提高我國在大型儲能產(chǎn)品領(lǐng)域的水平，填補(bǔ)我國目前在大型儲能領(lǐng)域的空白。 技術(shù)工藝特點 一體化極板 以碳黑和碳纖維（短纖）作為導(dǎo)電填料，采用一次注塑成型的工藝 加工復(fù)合導(dǎo)電板。而中國資源占有量為 38%左右。從兆瓦級開始，逐步推至 50 兆瓦、 200 兆瓦、 500 兆瓦。 、鐵路信號系統(tǒng)。 海外市場 公司已與印尼、緬甸、老撾、越南等國家相關(guān)部門聯(lián)系，待產(chǎn)品下線后，印尼這些國家相關(guān)部門擬與公司簽訂產(chǎn)品使用協(xié)議。 2021年 ~2021年度實施工程約 3500 個。 分布式電站儲能市場 分布式電站由于其供電的間歇性和隨機(jī)性，在并網(wǎng)和供電 過程中容易產(chǎn)生問題，因此分布式電源系統(tǒng)需要引入儲能環(huán)節(jié)，以提高分布式電源運行穩(wěn)定性，維持系統(tǒng)頻率和電壓穩(wěn)定，補(bǔ)償負(fù)荷隨機(jī)波動。 李曉兵：男， 39 歲， 2021 年碩士畢業(yè)于四川大學(xué)化工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)?，F(xiàn)在中物院軍轉(zhuǎn)民工作已進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新和資本運營為重點的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。 16 第三章 液流釩電池儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)項目承辦單位概況 基本情況 四川中物電新能源科技（集團(tuán)）有限公司是于 2021 年06 月 03 日經(jīng)四川省工商行政管理局登記注冊成立的全民所有制企業(yè)（注冊號 510000000387850），注冊資金 4億元人民幣，法定代表人蔣峰，在授權(quán)范圍內(nèi)經(jīng)營中物院國有及法人資產(chǎn)。 項目產(chǎn)品開發(fā)屬于《四川省“十一五”科學(xué)發(fā)展規(guī)劃》的重點發(fā)展領(lǐng)域“能源新技術(shù)”。釩電池作為這種電源，其主要優(yōu)勢在于：應(yīng)急電源應(yīng)急時間可根據(jù)實際情況任意設(shè)計，使用壽命長，自放電低。 液流釩電池作為一種高效、環(huán)保、大容量的儲能系統(tǒng)，能廣泛應(yīng)用于各種大型以及中型儲能領(lǐng)域，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括： 電站調(diào)峰電源系統(tǒng) 電場或電站及其用電單位，在用電低俗期將富余電能以化學(xué)能的形式儲存起來，在用電高峰期彌補(bǔ)其不足是慣用的做法。為了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，我國在制定的 21 世紀(jì)發(fā)展規(guī)劃中再次強(qiáng)調(diào)了新能源和可再生能源對我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)方面的重要作用，國家科委、經(jīng)貿(mào)委、計委共同制定了我國1996 年至 2021 年新能源和可再生能源的發(fā)展綱要。 2021 年釩礦的龍頭企業(yè)攀枝花鋼鐵集團(tuán)，準(zhǔn)備開發(fā)固定型儲能釩電池。自 1985 年以來， UNSW在釩電池隔膜、溶液制備、電極材料制備及表面處理等方面開展了研究工作并取得一系列專利。 ? 2021年，國家能源局制定國家能源材料發(fā)展綱要，我院是組稿單位之一，我院組稿儲能技術(shù)材料編寫，其中全釩液流儲能電池多種關(guān)鍵材料被列入。 表 21 幾種化學(xué)儲能技術(shù)比較 儲能技術(shù) 效率 容量 可靠性 儲能評價 鋰離子 電池 大于 90% 受功率限制 對電池一致性要求高、一個電池出問題整個模塊都要更換，可靠性較低。 經(jīng)濟(jì)及社會效益 本項目依托中國工程物理研究 院，解決了釩電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中的核心技術(shù)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 建設(shè)工期 2021年 8月到 2021年 12 月。 可行性研究報告的編制依據(jù) “十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，第三章重點任務(wù)第 2條第（ 1）部分，優(yōu)先發(fā)展能源、資源與環(huán)境保護(hù)技術(shù)。改進(jìn)后的方法降低了釩溶液處理成本，同時保證了釩溶液的質(zhì)量，使正、負(fù)極電解液能很好的匹配，大大提高了電堆性能。 模塊電堆密封技術(shù)是釩電池長期運行最基本的可靠性保障，也是釩電池最常見的技術(shù)問題。 cm，厚度不超過 3mm，生產(chǎn)工藝簡單，原材料成本低，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 ? 導(dǎo)電粒子完全不連續(xù)，導(dǎo)電顆粒間的聚合物隔離層較厚，是電的絕緣層，相當(dāng)于電容器的效應(yīng)，導(dǎo) 電性最差。項目第一期全部建成后，將具備年生產(chǎn) 50 兆瓦液流釩電池儲能系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。 2021 年四川省第二批應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)項目《高效環(huán)保液流釩電池儲能系統(tǒng)》，項目編號 2021GZ0085。電堆充放電電流密度可以達(dá)到 120mA/cm2以上 ,綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。具有大功率、大容量、長壽命的特點，能廣泛應(yīng)用于各種中大型儲能、調(diào)峰領(lǐng)域。其中《一種低電阻導(dǎo)電塑料及其制備方法》獲 2021年第十九屆國家發(fā)明展覽會銀獎。 2021 年中國工程物理研究院科學(xué)技術(shù)基金軍轉(zhuǎn) 3 民項目《釩電池復(fù)合導(dǎo)電板的研制》，編號 20210325。 2021 年《固定臺站用全釩液流儲能電池關(guān)鍵技術(shù)研究》，總裝預(yù)研項目。 復(fù)合導(dǎo)電板 技術(shù) 目前國內(nèi)外釩電池導(dǎo)電板主要使用導(dǎo)電塑料板。 本項目的復(fù)合導(dǎo)電板結(jié)合了導(dǎo)電塑料板和石墨板的優(yōu)點，同時具備電性能優(yōu)良和化學(xué)、電化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高等特點。由于注塑邊框用的樹脂材料與復(fù)合導(dǎo)電板基體為同種樹脂材料，所以制備的一體化極板邊框與復(fù)合導(dǎo)電板可以完成無縫結(jié)合。 通過優(yōu)化模塊電堆進(jìn)出液方式，降低了自放電損耗，提高了能量效率。系統(tǒng)集成及電池管理是保證系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵，液流釩電池不同于傳統(tǒng)電池，系統(tǒng)構(gòu)造更復(fù)雜。制造輸出功率為 MW 級的液流儲能電池系統(tǒng)。主要研究人員的配置、獎懲辦法和考核辦法等。目前我國對可再生能源發(fā)電的利用率還非常低，官方統(tǒng)計三分之一的風(fēng)機(jī)在空轉(zhuǎn)，光伏目前也進(jìn)入寒冬，制約可再生能源開發(fā)利用的關(guān)鍵問題就在 于儲能技術(shù)的落后。 最佳選擇 在國家十二五規(guī)劃中，明確規(guī)劃了大規(guī)模全釩液流儲能電池技術(shù)研究： ? 2021年，國家 863 項目 重點支持了全釩液流儲能電池技術(shù)。隨著可再生能源開發(fā)利用的進(jìn)一步發(fā)展，對儲能系統(tǒng)產(chǎn)品的需求還將迅速發(fā)展。運行五年，循環(huán)達(dá) 1819次。在國內(nèi)也沒有釩電池儲能系統(tǒng)在工程上應(yīng)用的報道。 隨著全球能源危機(jī)的爆發(fā)，合理高效利用能源是解決能源危機(jī)的重要手段，液流釩電池儲能系統(tǒng)能將產(chǎn)生而不能及時利用的電能儲存起來，在需要使用時再將其釋放出來，對 13 于節(jié)約能源、提高電能利用效率具有重要意義。太陽能或者風(fēng)能本身無法儲存，若有了高效、低成本的儲能電池，太陽能、風(fēng)能的利用將更加充分。釩電池儲能系統(tǒng)的大容量可以填補(bǔ)這一空白，在電網(wǎng)的各個區(qū)域建立分布式儲能，能提高電源的利用，還能應(yīng)付各種緊急情況（如今年雪災(zāi)造成的大面積停電，如果有分布式儲能將能在一定條件下緩解這一困難）。 項目產(chǎn)品開發(fā)屬于 2021 年度《科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金若干重點項目指南》中“可再生清潔能源技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品”、“新型高效能量轉(zhuǎn)換與儲存技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品”，項目能提供可再生能源儲能配套產(chǎn)品，也可作為分散能源體系的能源基礎(chǔ)產(chǎn)品。中國工程物理研究院是一個以發(fā)展國防尖端科技為主的理論、實踐、設(shè)計、生產(chǎn)的綜合體。 劉效疆：男， 48 歲，電化學(xué)專業(yè)，碩士，研究員。先后獲得國家軍隊科技進(jìn)步二等獎、三等獎各一次，獲得中物院預(yù)研基金二等獎一次。 公司目前掌握的市場狀況 新疆陽光電通公司已與我公司簽定戰(zhàn)略性合作協(xié)議，陽光電通公司所需釩電池儲能系統(tǒng)均由我公司提供，并在款項支付進(jìn)度等方面給予大力支持。 新疆建設(shè)兵團(tuán)通用機(jī)場分布式電站儲能 新疆建設(shè)兵團(tuán)將規(guī)劃建設(shè) 7個小型通用機(jī)場，預(yù)計將會建設(shè)分布式離網(wǎng)電站供電，儲能將是較大的投資。 、邊防哨所、海島儲能系統(tǒng)。由于技術(shù)的瓶頸，都處于實驗室階段，美國、日本、澳大利亞這些國家由于電力充足，研究試驗的積極性不高，成果 不顯著。項目的建設(shè)成本與火力發(fā)電、水力發(fā)電相比，只是它們的 20%左右，而生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于市場價格。隔膜是生產(chǎn)釩電池的主要材料，用于釩電池生產(chǎn)高質(zhì)量的隔膜主要是由杜邦公司提供。 電堆 基于復(fù)合導(dǎo)電雙極板，電堆由 20~60 個單體組成。 大規(guī)模光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng) 太陽能光伏系統(tǒng)或風(fēng)能發(fā)電機(jī)系統(tǒng)均要求配備良好的儲能手段。在城市設(shè)置一些換液站，將電動公交上用完電的電解液取下來進(jìn)行充電，將充滿電的電解液換上公交工具，即放電又快捷。 建成年產(chǎn) 8萬平方復(fù)合導(dǎo)電板的生產(chǎn)