我国首个大容量钠离子电池储能电站在广西南宁投运——以高质量创新构筑绿色可靠电网
该电站由南方电网广西电网公司投资建设,本期投产规模为十兆瓦时。区别于常规的电化学储能电站,该电站采用全新自主研发的大容量钠离子电池储能技术,这在国内尚属首次。
南方电网广西电网公司创新管理部副总经理高立克介绍,2022年11月起,广西电网公司承担了国家重点研发计划项目子课题“百兆瓦时级钠离子电池储能系统集成技术及应用示范”研究任务,联合中国科学院物理研究所、南方电网储能股份有限公司、中科海钠科技有限责任公司等多家单位组成项目团队进行攻关。
经过一年多的研究,项目团队研制出了全国首款210安时长寿命、宽温区、高安全性的钠离子储能电池,研制了国内首套十兆瓦时钠离子电池储能系统,并运用这些技术建设了全国首座电力储能用钠离子电池储能电站——伏林储能电站,形成了从材料-电池单体-储能系统-工程建设的成套解决方案。“项目团队围绕高性能电芯规模制备、系统集成和安全防控等关键技术开展攻关,形成了具有自主知识产权的钠离子电池制备及系统集成技术。”高立克介绍。
南方电网广西电力科学研究院领军级技术专家唐彬博士介绍,项目采用了大容量钠离子电池和智能组串式技术,在提高储能系统安全性的同时,系统能量转换效率也得到了大幅提升。
南方电网储能股份有限公司领军级技术专家李勇琦介绍,项目组运用了新的储能变流温控技术和安全防控技术,让该钠离子电池储能系统能够在实现能量整体转换效率超过92%的同时,22000多个电池温差不超过3摄氏度,转换效率、安全性等多项关键指标优于同类锂离子电池储能系统。
2024年1月28日,由中国工程院蒋剑春院士、中国科学院程时杰院士、张跃院士、欧盟科学院孙金华院士等专家组成的中国机械工业联合会鉴定委员会对项目成果作出评审鉴定:该项目团队研制的“十兆瓦时电力储能电站用钠离子电池储能系统”整体技术处于国际领先水平。
据了解,新型储能是指通过电化学储能、物理储能等技术实现能量存储。钠离子电池与锂离子电池都属于电化学储能,它们的工作原理相似,都是通过电能和化学能的相互转化来完成充、放电。相对于锂离子电池储能,钠离子电池储能原材料储量丰富、易于提取、成本低廉,低温条件下性能更好,在大规模储能方面具有明显优势。
中国科学院物理研究所研究员胡勇胜介绍,钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似,生产工艺类同,产业线转换成本相对较低,可推动实现大规模风电、光伏发电的经济并网。“广西伏林储能电站顺利投运,为钠离子电池储能技术大范围应用提供了实证支撑,未来还将进一步推动产业链条的发展。”胡勇胜表示。
随着关键技术的突破,钠离子电池有望成为成本最低的电化学储能技术,将加快推动我国新型储能电站向集中式、大型化趋势发展,促进新能源大规模、高比例消纳,进一步打造新质生产力,为构建新型电力系统和新型能源体系、支撑实现“双碳”目标夯实基础。
“钠离子电池储能技术应用前景广阔。”中科海钠科技有限责任公司总经理李树军博士认为,钠离子电池储能技术在大规模电化学储能、电动汽车、工程机械等主要应用领域,有望与锂离子电池形成互补和有效替代。包括钠离子电池储能技术在内的新型储能创新发展技术突破和应用探索,也将有力推动新型储能产业体系培育壮大。
中国工程院院士陈立泉表示:“目前新型储能装置里重要的装置就是锂离子电池和钠离子电池,钠电池现在发展趋势就是要把它产业化,将来钠离子电池肯定会有很大的经济效益。”
文章信息来源:中国质量报