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液流电池安全性高、循环寿命长 十年期液流电池度电成本不足0.2元/kWh
发布时间:2025.04.23 浏览次数:29

一、热度持续升温


近年来,我国新型储能发展势头旺盛。国家能源局统计显示,截至2024年底,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模7376万千瓦/1.68亿千瓦时,平均储能时长约2.3小时,装机规模较2023年底增长130%。


多方推动下,我国液流电池储能市场呈现出蓬勃发展态势,众多企业加速布局。今年3月,伟力得100MW/400MWh全钒液流储能电站项目在四川省乐山市开工,该项目总投资14亿元,占地44.5亩,构建“储能设备区+升压站+综合楼”三位一体格局。


2月,云南楚雄州永仁县500MW/2GWh全钒液流储能系统集成生产线项目、永仁县300MW/1200MWh全钒液流储能电站项目开工,总投资额约36.27亿元;1月,总投资80.8亿元的周口市液流电池全产业链综合基地项目开工,该项目投产达效后,预计年产值172.6亿元。


二、长时储能“潜力股”


在业内人士看来,随着政策持续加码以及项目加速落地,液流电池有望在新能源消纳、电网调峰等方面发挥更大作用,为我国能源结构转型注入新动能。


从性能上看,液流电池具有循环寿命长、安全性高、环境友好等特点,并且在储能时长上表现出显著优势。在国内液流电池储能项目中,液流电池储能时长基本在4小时以上,部分项目储能时长达6小时。


据了解,与短时储能相比,长时储能在提升新能源发电消纳能力、增强电网灵活性等方面具备显著优势,能够在应对季节性气候或极端天气时提供更长时间的电力安全保障储备,实现跨天、跨月甚至跨季节的充放电循环,因此备受业内关注。


中国科学院院士赵天寿此前表示,液流电池具有安全可靠、扩容方便、循环寿命长等优点,是一种理想的长时储能技术。液流电池水系电解液本征安全、容量与功率解耦等特性,使其能够灵活适应不同时长和规模的储能需求。


三、成本逐渐降低


不过,面对机遇广阔的同时,液流电池发展也仍存在一定挑战。据了解,目前液流电池功率密度和能量密度存在优化空间。例如主流的全钒液流电池因使用了成本较高的钒金属,每千瓦时的储电容量成本超过2000元,经济性低于抽水蓄能等长时储能技术,一定程度上限制其大规模应用。


在受访人士看来,液流电池的成本降低空间依赖于关键材料的国产化进程,通过提升电池电流密度、电解液利用率等关键技术,以降低系统成本。同时,可考虑给予液流电池等初期高成本技术财政补贴与税收优惠,通过完善电力市场、碳市场等市场机制,以及共享储能等商业模式创新加快储能的成本回收。


据了解,液流电池的度电成本(LCOE)在长期使用(如10年或全生命周期)中呈现以下特点:


1. 全钒液流电池

发电侧应用:在300MW/1200MWh项目中,初始投资成本为1.33元/Wh,年循环660次,放电效率75%,残值20%,全生命周期(20年)度电成本为 0.211元/kWh。若残值提升至70%,LCOE可进一步降至 0.191元/Wh。


全生命周期成本:储能时长为10小时的系统,初始投资成本约2100元/kWh,考虑电解液残值后,实际成本降至 1020元/kWh(相当于度电成本约0.2元/kWh)。


2. 锌铁液流电池

纬景储能提出目标:三年内将度电成本降至0.2元/kWh以下。其锌铁液流电池循环次数达30,000次,使用寿命25年,全生命周期运维成本更低。


3. 成本敏感性因素

初始投资:液流电池初始投资成本多在2.5-4元/Wh,但通过电解液租赁模式(如融科储能项目)可将初始投入降低约50%。


储能时长:储能时长越长,液流电池经济性越高。例如,4小时储能系统的全生命周期成本为1875元/kWh,而10小时系统降至1020元/kWh。


循环次数与效率:锌铁液流电池循环次数可达30,000次,放电效率75%,全钒液流电池循环寿命约12,000-20,000次。


4. 对比其他技术

锂电池度电成本约0.5-0.6元/kWh,但液流电池在长时储能(≥4小时)中成本优势显著。


液流电池的10年度电成本因技术路线和场景不同而异:

全钒液流电池:在发电侧应用中约为 0.19-0.21元/kWh(考虑高残值);

锌铁液流电池:目标为 ≤0.2元/kWh。


实际成本需结合具体项目参数(如初始投资、循环次数、残值率等)计算,但液流电池已展现出在长时储能领域的经济潜力。