长时储能“搅局者”！盐水液流电池或将改变游戏规则
发布日期：2023/12/8
图说：盐水液流电池的实验测试
来源：Aquabattery
随着世界各国迈向净零排放的步伐加快，人们需要直面可再生能源的间歇性、波动性问题。
通常要达到4小时以上甚至跨周、跨季节的长时储能技术，才能保证电力系统的安全稳定运行。通过长时储能，我们可以以负担得起、可靠和可持续的方式过渡到可再生能源，并能解决风电和太阳能发电的间歇性和不稳定性。
近年来，长时储能市场越来越火。据咨询机构伍德麦肯兹统计，全球投运及在建的长时储能项目，价值已超过300亿美元。长时储能委员会的最新研究估计，到2030年，长时储能将成为一个价值3.6万亿美元的行业，装机容量潜力将达到4-6太瓦。
面对广阔的市场潜力，长时储能技术的创新也层出不穷。现在，一家位于荷兰、名为Aquabattery的初创公司，设计了一种全新的液流电池，其使用世界上最丰富和最便宜的两种材料食盐和水作为能量存储介质，可利用太阳能和风能产生的电力进行充电，将盐水转化为两种安全的化学溶液（电解质），当再次需要绿色电力时，这些溶液可以转化回盐水。
这种盐水液流电池易于定制，适合长期应用和电网规模部署，有望成为改变游戏规则的创新。在第二十八届联合国气候变化大会（COP28）召开期间，挪威电力巨头 Statkraft宣布与Aquabattery 建立合作伙伴关系，共同研究该技术的可扩展性及其商业可行性。
Statkraft 首席执行官 Christian Rynning-Tønnesen 表示：“如果没有正确的能源存储组合，我们就有可能放慢风能和太阳能的推广步伐，从而减缓绿色转型。这种新型电池可以加速并彻底改变长时储能 (LDES)。”
图说：Aquabattery首席执行官岑家俊与 Statkraft 的国际执行副总裁 Ingeborg Dårflot
来源：Aquabattery
01
低成本、易扩展且可持续
这款新型酸碱液流电池是基于“可逆水解离”设计的，是一种利用两种溶液之间的盐度差发电的技术。
电池以化学能的形式在酸、碱和盐水溶液中储存电力，这些溶液保存在单独的罐中。泵通过带有由膜分隔的电极的电源组循环这些流体，膜堆允许电解质之间进行离子交换以发电。
在充电阶段，盐水溶液流过膜堆并在电场作用下产生酸和碱。酸、碱溶液储存在单独的容器中，这个分离过程通过电渗析（ED）实现，并可以储存电能。在放电阶段，酸、碱溶液通过膜堆回流，两股水流再次混合并形成盐水，这个过程通过反电渗析 (RED) 借助膜堆将产生的能量转化为电能。
图说：盐水液流电池的实验测试
来源：Aquabattery
功率输出取决于电极的表面积，而存储持续时间取决于电解质体积。因此， AquaBattery 的创新可以独立地修改功率（kW）和容量（kWh），只需添加水库或使用更大的水箱即可扩展其存储容量。
此外，与传统的锂离子电池不同，该团队的技术使用便宜且丰富的无毒材料：水和食盐。这确保电池的安全性，同时还具有低碳足迹。因此，AquaBattery 表示他们的解决方案将是低成本、高度可扩展且可持续的。
02
前景广阔，未来可期
随着可再生能源在电力结构中的份额不断增加，长期储能技术对于将绿色电力纳入电网并支持经济脱碳至关重要。
正是看到这一领域的广阔前景，2014年，岑家俊在帝国理工学院攻读化学工程博士学位期间便创立了AquaBattery。这种盐水液流电池系统仅需要食盐和水即可在日内和多日期间（8小时或长达数天或数周）存储可再生电力，引起了业界广泛关注。
2022年，AquaBattery获得了欧洲创新理事会 (EIC) 加速器提供的 250 万欧元资金，并根据需要可提供高达 1500 万欧元的直接股权投资选项，用于开发基于盐水的长时储能技术。2023年5月，AQUABATTERY在鹿特丹2023年世界储能展览会暨论坛上荣获“电池创新奖”。不久之后的6月，AQUABATTERY 根据“材料独立和循环电池”提案获得了荷兰国家增长基金融资。
AQUABATTERY预计到2025年将生产10个总容量为5MWh的大型系统。此次与欧洲最大的可再生能源发电商之一Statkraft的合作将极大地推进其盐水液流电池的商业化进程。Statkraft 和Aquabattery将合作开发一个试点项目，在荷兰代尔夫特进行为期六到十二个月的试点测试，以研究Aquabattery技术的可扩展性及其商业可行性。
Statkraft 首席执行官 Christian Rynning-Tønnesen 表示：“随着世界需要将可再生能源的装机量增加三倍，成功实现长时储能是真正实现这一目标所需的众多要素之一。Aquabattery技术也是环境可持续的，这是 Statkraft 的首要任务” 。
来源： 环球零碳
