5月11日,我國首個大容量鈉離子電池儲能電站——伏林鈉離子電池儲能電站在廣西南寧投運(yùn)。這是國家“百兆瓦時級鈉離子電池儲能技術(shù)”項(xiàng)目示范工程的一期工程,裝機(jī)規(guī)模為10兆瓦時。據(jù)介紹,工程的投產(chǎn)標(biāo)志著鈉離子電池大規(guī)模儲能工程技術(shù)取得關(guān)鍵性突破,開啟了我國新型儲能發(fā)展鈉離子電池技術(shù)新紀(jì)元。

我國首個大容量鈉離子電池儲能電站投運(yùn)。李冕祺 攝
該電站由南方電網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司(以下簡稱廣西電網(wǎng))投資建設(shè),本期投產(chǎn)規(guī)模為10兆瓦時。項(xiàng)目整體建成后規(guī)模將達(dá)到百兆瓦時,每年能發(fā)出清潔電能7300萬度,相應(yīng)減少5萬噸二氧化碳排放,能滿足3.5萬居民用戶的用電需求。
盡管我國在鈉離子電池產(chǎn)品研發(fā)制造、標(biāo)準(zhǔn)制定以及市場推廣應(yīng)用等方面的工作已經(jīng)全面展開,但將鈉離子電池技術(shù)運(yùn)用于大容量儲能電站,國際上還沒有先例。

我國首個大容量鈉離子電池儲能電站投運(yùn)。李冕祺 攝
2022年11月,廣西電網(wǎng)聯(lián)合南方電網(wǎng)儲能股份有限公司、中國科學(xué)院物理研究所等多家單位組成攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。
高性能電芯是整套鈉離子電池儲能系統(tǒng)的基礎(chǔ)單元。團(tuán)隊(duì)研制出了全球首款長壽命、寬溫區(qū)、高安全210安時鈉離子儲能電池,12分鐘可以充電90%。
作為主要技術(shù)參與方,南網(wǎng)儲能公司儲能科研院結(jié)合鈉電充放電特性研制出成套儲能系統(tǒng)。如創(chuàng)新采用了基于鈉離子電池寬電壓的分散式儲能架構(gòu),整套系統(tǒng)一體集成了88個模塊化變流器,實(shí)現(xiàn)與電池簇的“一一對應(yīng)”。這套鈉電池儲能系統(tǒng)的能量整體轉(zhuǎn)換效率超過92%,有望與鋰電池形成互補(bǔ)和有效替代,可應(yīng)用于大規(guī)模電化學(xué)儲能、電動汽車、工程機(jī)械等領(lǐng)域。
此外,在安全防控方面,團(tuán)隊(duì)開發(fā)了液冷系統(tǒng)熱管理策略以及模組級熱阻隔、高效滅火等鈉離子電池儲能系統(tǒng)成套火災(zāi)防控技術(shù)。其中的液氮高效滅火、降溫、抗復(fù)燃技術(shù),能夠在5秒內(nèi)撲滅電池初期火災(zāi),做到24小時不復(fù)燃、不爆炸。
據(jù)介紹,隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破,鈉離子電池有望成為成本最低的電化學(xué)儲能技術(shù),將加快推動我國新型儲能電站向集中式、大型化趨勢發(fā)展。