钒液流电池
全钒液流电池是一种新型高效电能转化与储存装置.由于其电池输出功率与储能容量彼此独立,适用于风能、太阳能等可再生能源发电过程和电网调峰过程作为规模化储能装置使用
钒液流电池基本信息
| 中文名 | 钒液流电池 | 类 别 | 新型高效电能转化与储存装置 |
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参考文献(12条)
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钒液流电池造价信息
液流电池是一种新型的电化学储能系统,正负极全使用钒盐溶液的称为全钒液流电池,简称钒电池.其荷电状态100%时电池的开路电压可达1.5 V.用充放电实验研究全钒液流电池的性能时,有必要确定在充放电过程中电池的荷电状态.钒电池中各种价态离子含量的测定方法有电位滴定和分光光度法,确定正负极溶液中各价态离子含量就可知电池荷电状态.本实验提出用开路电压监测荷电状态的方法.在正负极反应达热力学平衡时电池的开路电压等于电池电动势,利用Nernst方程可求得电池的荷电状态,而且这种测量方法简单,不会造成电池的容量损失,具有实用价值.由紫外-可见光谱证实电解液中的V(Ⅴ)主要以单体形式存在.
全钒液流电池是一种新型高效电能转化与储存装置.由于其电池输出功率与储能容量彼此独立,适用于风能、太阳能等可再生能源发电过程和电网调峰过程作为规模化储能装置使用.本文在介绍全钒液流电池原理基础上,重点围绕电池过程的关键材料展开讨论,包括电极材料的种类、各自特点与电极改性方法;电池隔膜材料的筛选结果、材料改性方法等国内外研究进展.
作 者： 王文红 王新东 WANG Wen-hong WANG Xin-dong
作者单位： 北京科技大学,冶金与生态工程学院,北京,100083
刊 名： 浙江工业大学学报 ISTIC PKU
英文刊名： JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
年，卷(期)： 2006 34(2)
分类号： O643
关键词： 荷电状态 开路电压 全钒氧化还原液流电池
机标分类号： TM9 TM2
机标关键词： 电池荷电状态全钒液流电池开路电压正负极离子含量测量方法钒电池充放电热力学平衡分光光度法电池电动势实验研究盐溶液容量损失可见光谱放电过程电压监测电位滴定储能系统测定方法
基金项目： 中国科学院资助项目
钒液流电池常见问题
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钒液流电池： 优点：使用寿命长、转化效率高、支持过充/过放/深度放电、支持频繁充放电、维护成本低、运营成本低、系统响应快、环保、无污染、无噪音等等 缺点...
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据我所知，全钒液流电池的报价是：12.00万元。具体规格如下：品牌/型号：4kW10h-VRB 钒电池；标准电压：48VDC。价格来源于网络，仅供参考，希望我的回答对你有帮助。
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钒液流电池的相对锂电池的优势主要有三： 一、方便规模化。一搜索套系统可以做到你家冰柜那么大，也可以做到你家小区变电站那么大，电量够你家用一天到一 年不等，想怎么设计就怎么设计。 二、使用寿命长。你也能...
钒液流电池文献
钒液流电池平滑风电场输出功率研究
基于PSCAD/EMTDC搭建了永磁直驱风电场,并根据钒液流电池(VRB)的数学模型搭建了并网型电磁仿真模型。根据风电场的输出功率变化,设定相应的能量管理及控制策略,对含有钒液流电池的风电场进行仿真分析。仿真结果表明,钒液流电池可较好地平滑风电场输出功率的波动性,在一定程度上提供无功支持,改善电压稳定性。
用于大功率储能的钒氧化还原液流电池
为缓解能源危机和环境压力,需要大力开发利用风能、太阳能等可再生能源。然而,风能和太阳能受地区、季节、气候影响大,其发电具有不连续性和不稳定性,因此需要使用储能装置,在电量富余时将电能储存起来,在电量匮乏时并网发电,这样才能真正实现稳定、连续的电能输出。根据效率、成本、灵活性的综合评价,在各种储能系统中,电化学储能系统目前表现最佳[1]。但是,常见电化学储能装置锂电池具有造价高、高温性能不好,只适合做小型或微型移动电源的缺点。另一种
钒电池作为储能系统使用，具有以下特点:
1.电池的输出功率取决于电池堆的大小，储能容量取决于电解液储量和浓度，因此它的设计非常灵活，当输出功率一定时，要增加储能容量，只要增大电解液储存罐的容积或提高电解质浓度;
2.钒电池的活性物质存在于液体中，电解质离子只有钒离子一种，故充放电时无其它电池常有的物相变化，电池使用寿命长;
3.充、放电性能好，可深度放电而不损坏电池;
4.自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐中的电解液无自放电现象;
5.钒电池选址自由度大，系统可全自动封闭运行，无污染，维护简单，操作成本低;
6.电池系统无潜在的爆炸或着火危险，安全性高;
7.电池部件多为廉价的碳材料、工程塑料，材料来源丰富，易回收，不需要贵金属作电极催化剂;
8.能量效率高，可达75%~80%，性价比非常高;
9.启动速度快，如果电堆里充满电解液可在2min内启动，在运行过程中充放电状态切换只需要0.02s。
目前全钒液流电池的劣势
1.能量密度低，目前先进的产品能量密度大概只有40Wh/kg。铅酸电池大概有35Wh/kg。
2.因为能量密度低，又是液流电池，所以占地面积大。
3.目前国际先进水平的工作温度范围为 5° 和 45°C，过高或过低都需要调节。
钒电池市场前景
钒流电池因其独特优点，使其在许多领域有着广泛的应用:
1.风力发电市场
目前风力发电机需要配备功率大约相当于其功率1%的铅酸电池用于紧急情况时风机保护风叶用，另外每一台风机还需要配备功率大约相当于其功率10%~50%的动态储能电池。对于风机离网发电，则需要更大比例的动态储能电池，拥有众多杰出优点的钒电池完全可以取代现有的铅酸电池，进而构建风电场的动态能源储存系统。图2为日本Tomamae风电场4MW×1.5hour VRB-ESS(SEI公司)。
2.光伏发电
顾名思义，光伏发电需要太阳光，一旦到了晚上和阴雨天就发不了电，因而需要储能电池为其储存电力，由于现有的铅酸电池功率、容量和寿命均非常有限，相信集众多杰出优点于一身的钒电池将作为光伏发电储能电池的首选。图3 是离网光伏储能钒电池充电站。
3.电网调峰
电网调峰的主要手段一直是抽水蓄能电站，由于抽水蓄能电站需建上、下两个水库，受地理条件限制较大，在平原地区不容易建设，而且占地面积大，维护成本高。钒电池储能电站不受地理条件限制，选址自由，占地少，维护成本低。可以预期，随着钒电池技术的发展，钒电池储能电站将逐步取代抽水蓄能电站，在电网调峰中发挥重要的作用。
4.电动汽车电源
钒电池由于自身的独特结构，充电接受能力强，适应快速大电流充电及大电流深度放电，比功率大，比能量高，适合于作电动汽车的动力电源，也可以解决汽车尾气排放而造成的空气污染问题。钒电池作为汽车驱动力的优点是能够实现"瞬间充电"(直接更换或补充电解液)。
5.不间断电源和应急电源
作为UPS可用于办公大楼、剧院、医院等应急照明场所，也可用作计算机以及一些军事设备的备用电源。图4是南卡罗来纳州空军基地60KWh VRB-ESS系统。
6.供电系统
海岛、偏远地区等地区建设常规电站或建设架设输电线路造价高昂，使用钒电池并配以太阳能、风能等发电装置，可保障这些地区的稳定电力供应。另外钒电池还可以作为邮电通讯、铁路发送信号、无线电传播站等供电系统。
7.军用蓄电
全钒液流电池是一种是一种以钒为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。
钒电池，全称是全钒液流电池(Vanadium Redox Flow Battery，VRB)，是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。早在60年代，就有铁-铬体系的氧化还原电池问世，但是钒系的氧化还原电池是在1985年由澳大利亚新南威尔士大学的Marria Kacos提出，经过二十多年的研发，钒电池技术已经趋近成熟。在日本，用于电站调峰和风力储能的固定型(相对于电动车用而言)钒电池发展迅速，大功率的钒电池储能系统已投入实用，并全力推进其商业化进程。
钒电池电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液平行流过电极表面并发生电化学反应，通过双电极板收集和传导电流，从而使得储存在溶液中的化学能转换成电能。这个可逆的反应过程使钒电池顺利完成充电、放电和再充电。正极电解液由V(Ⅴ)和V(Ⅳ)离子溶液组成，负极电解液由V(Ⅲ)和V(Ⅱ)离子溶液组成，电池充电后，正极物质为V(Ⅴ)离子溶液，负极为V(Ⅱ)离子溶液，电池放电后，正、负极分别为V(Ⅳ)和V(Ⅲ)离子溶液，电池内部通过H+导电。V(Ⅴ)和V(Ⅳ)离子在酸性溶液中分别以VO2+离子和VO2+离子形式存在，故钒电池的正负极反应可表述如下:
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