最近报道,大连物化所10千瓦液流蓄电池研究成功,这意味着中国已经开始掌握大规模蓄电的技术了。据介绍,张华民课题组创制了10千瓦级全钒液流储能电池系统实验样机,其能量转换效率超过80%,启动速度快,运行过程中充放电切换只需要0.02秒,能深度放电而不损坏电池,可常温运行而且环保,储能罐的电解液无自放电现象,并且建设投入低。
液流蓄电池主要采用钒的不同离子价位之间的转换,来实现充放电的功能。由于是在同一个元素之间进行转换,因此不存在不同元素转换过程中的污染问题,由于是完全在液体之中反应,因此不存在由于液固转换过程中出现的固体结晶晶型破坏和对电池隔膜破坏的问题。因此,液流电池的重复利用次数是很高的,远高于目前所有的蓄电池,已经报道,液流电池充放电的次数已经超过13000次,性能仍然完好,也就是说,如果每天充放电一次,使用35年也不会变坏,这比目前使用的铅蓄电池仅可充放电几百次,锂离子电池1000次要好多了。可以说,液流电池的电解液,使用次数是无限多次的,永不变质,也就是说,一次购买,可以子子孙孙都使用下去,这是目前任何能源载体都无法比拟的。
钒电解质并不贵,钒动力电池的价格仅相当于铅蓄电池,它的比能量密度略低于铅蓄电池,因此,同样功率的电池,钒电池的体积比铅电池要大一些,这也限制了它在一些小的机械上的应用,但是它的放电深度远超过铅电池,而且深度放电不会损坏电池,也就是说,实际可利用的能量密度比铅电池高,而且没有一般的蓄电池深度放电会引起电池损坏的缺点。因此,它完全可以取代铅电池在很多方面应用。
钒电池的最大特点,是它的蓄电量大小可以随意地改变,也就是说,它的功率仅受电池隔膜面积的影响,而受电解液的影响小,可以用增大电解液贮槽的办法随意增加蓄电量,这是一个非常重要的特性。
应用这一特性,我们可以把电力随意运送到任何需要的地方,用完后再运回来处理。
应用这一特性,在风力发电中将大有用途。
风力发电的特点之一是电量不稳定,时多时少,液流电池可以大发挥作用,将过多的电量用电池保存,在少的时候再放出来,大大改善风电的品质。
应用这一特性,我们可以在远海建立风电场,将所发的电蓄起来,用万吨巨轮运到需要电力的地方,把高电位的电解液抽送到岸上电厂,把电厂用过的低电位电液再抽回到船上,再带到风电场所在的地方,运送电解液的成本将是合算的,每1万吨电解液可以蓄积160万度电。
应用这一特性,可以完全在城市里建立加钒站,将用过的钒液卸下,将充好电的钒液换到车上,因此,城市里的所有公共汽车、甚至在城市跑的大部分车,都可以只用电行驶,大城市将完全告别汽车尾气的污染。
由于这样的能量交流方式,海上风电厂可以完全不需要固定,只需要不沉入海底就可以了,因此,可以把发电船开到任何地方去,开到风力最佳的地方去,充好的电池液由巨轮运回就可以了。
我们甚至可以建造大型的风力发电船,将它开出到外海风力大的地方呆个几天,再凭借本身的风力发电机提供能量开回来,卸掉充好的电解液,装上用过的电解液再开出去,完全用风力发电来开动大船,无需耗费任何外加的能量,运输石油的巨轮,将有很大一部分被这种风力发电船代替,将有更多的人会在海上生活。这些风力发电船并不需要高的技术来建造,我们国家建造水泥船的老技术就可以发挥很大的作用,完全可以用水泥来建造大量的便宜的风力发电船,因为这些船的首要条件是要够大,是要够便宜,是要够稳定,至于速度什么的不需要太多的考虑,只要能够开动就可以了。
由于地形的原因,台湾海峡的风力更大,因此,台湾海峡非常适合于开展风力发电,如果大量建造这种风力发电船,它们甚至可以充满整个台湾海峡,使整个台湾海峡异常繁忙,船多的时候,首尾相连一字排开,甚至可以在福建和台湾岛之间架起一座浮桥!届时,台湾岛与大陆将真正连为一体,整个台湾海峡,要通过轮船时甚至要先打招呼叫发电船避让,台湾海峡的管理将建立完全一种新的机制,海峡真正成为了中国的内航道。
可以预料的是,钒动力将带给整个人类能源消费的新局面,钒将成为最大意义上的战略金属!
钒资源是有限的,中国应该立即建立出口管制措施了。
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液流蓄电池主要采用钒的不同离子价位之间的转换,来实现充放电的功能。由于是在同一个元素之间进行转换,因此不存在不同元素转换过程中的污染问题,由于是完全在液体之中反应,因此不存在由于液固转换过程中出现的固体结晶晶型破坏和对电池隔膜破坏的问题。因此,液流电池的重复利用次数是很高的,远高于目前所有的蓄电池,已经报道,液流电池充放电的次数已经超过13000次,性能仍然完好,也就是说,如果每天充放电一次,使用35年也不会变坏,这比目前使用的铅蓄电池仅可充放电几百次,锂离子电池1000次要好多了。可以说,液流电池的电解液,使用次数是无限多次的,永不变质,也就是说,一次购买,可以子子孙孙都使用下去,这是目前任何能源载体都无法比拟的。
钒电解质并不贵,钒动力电池的价格仅相当于铅蓄电池,它的比能量密度略低于铅蓄电池,因此,同样功率的电池,钒电池的体积比铅电池要大一些,这也限制了它在一些小的机械上的应用,但是它的放电深度远超过铅电池,而且深度放电不会损坏电池,也就是说,实际可利用的能量密度比铅电池高,而且没有一般的蓄电池深度放电会引起电池损坏的缺点。因此,它完全可以取代铅电池在很多方面应用。
钒电池的最大特点,是它的蓄电量大小可以随意地改变,也就是说,它的功率仅受电池隔膜面积的影响,而受电解液的影响小,可以用增大电解液贮槽的办法随意增加蓄电量,这是一个非常重要的特性。
应用这一特性,我们可以把电力随意运送到任何需要的地方,用完后再运回来处理。
应用这一特性,在风力发电中将大有用途。
风力发电的特点之一是电量不稳定,时多时少,液流电池可以大发挥作用,将过多的电量用电池保存,在少的时候再放出来,大大改善风电的品质。
应用这一特性,我们可以在远海建立风电场,将所发的电蓄起来,用万吨巨轮运到需要电力的地方,把高电位的电解液抽送到岸上电厂,把电厂用过的低电位电液再抽回到船上,再带到风电场所在的地方,运送电解液的成本将是合算的,每1万吨电解液可以蓄积160万度电。
应用这一特性,可以完全在城市里建立加钒站,将用过的钒液卸下,将充好电的钒液换到车上,因此,城市里的所有公共汽车、甚至在城市跑的大部分车,都可以只用电行驶,大城市将完全告别汽车尾气的污染。
由于这样的能量交流方式,海上风电厂可以完全不需要固定,只需要不沉入海底就可以了,因此,可以把发电船开到任何地方去,开到风力最佳的地方去,充好的电池液由巨轮运回就可以了。
我们甚至可以建造大型的风力发电船,将它开出到外海风力大的地方呆个几天,再凭借本身的风力发电机提供能量开回来,卸掉充好的电解液,装上用过的电解液再开出去,完全用风力发电来开动大船,无需耗费任何外加的能量,运输石油的巨轮,将有很大一部分被这种风力发电船代替,将有更多的人会在海上生活。这些风力发电船并不需要高的技术来建造,我们国家建造水泥船的老技术就可以发挥很大的作用,完全可以用水泥来建造大量的便宜的风力发电船,因为这些船的首要条件是要够大,是要够便宜,是要够稳定,至于速度什么的不需要太多的考虑,只要能够开动就可以了。
由于地形的原因,台湾海峡的风力更大,因此,台湾海峡非常适合于开展风力发电,如果大量建造这种风力发电船,它们甚至可以充满整个台湾海峡,使整个台湾海峡异常繁忙,船多的时候,首尾相连一字排开,甚至可以在福建和台湾岛之间架起一座浮桥!届时,台湾岛与大陆将真正连为一体,整个台湾海峡,要通过轮船时甚至要先打招呼叫发电船避让,台湾海峡的管理将建立完全一种新的机制,海峡真正成为了中国的内航道。
可以预料的是,钒动力将带给整个人类能源消费的新局面,钒将成为最大意义上的战略金属!
钒资源是有限的,中国应该立即建立出口管制措施了。