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     武漢南瑞自立項目（WNZ112-0023）；國家電網(wǎng)科技項目（DG71-12-003）；湖北省現(xiàn)代服務(wù)業(yè)科技項目（2011-dhfwy-025）；國家能源局“十二五”智能電網(wǎng)第一批試點項目（發(fā)改投資[2012]2146號）；全釩液流儲能電池，是將具有不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的電解液儲罐中。在對電池進(jìn)行充、放電實驗時，電解液通過泵的作用，由外部儲液罐分別循環(huán)流經(jīng)電池的正極室和負(fù)極室，并在電極表面發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，實現(xiàn)對電池的充放電。 通過材料改性、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，使全釩液流電池儲能系統(tǒng)電堆能量效率達(dá)到75%； 開發(fā)出一體化監(jiān)控系統(tǒng)，集了電池管理系統(tǒng)和儲能變流器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)一體化聯(lián)動控制；開發(fā)出全釩液流電池儲能應(yīng)用工程化檢測評價技術(shù)平臺，建立全釩液流電池儲能系統(tǒng)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫和評價方法。 （1）提出了一種全釩液流電池電極用石墨氈的改性方法，采用空氣加熱法，結(jié)合過氧化氫溶液或芬頓試劑對全釩液流電池電極用石墨氈進(jìn)行改性，大大增加碳纖維表面的羥基和羧基的數(shù)量，提高石墨氈電極表面的潤濕性與電化學(xué)活性。 （2）基于全釩液流電池電解液外置的特點，開發(fā)了集成電池管理與能量轉(zhuǎn)換控制于一體，且具備儲能系統(tǒng)能效優(yōu)化功能的全釩液流電池儲能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可準(zhǔn)確反映電池SOC大小，并協(xié)調(diào)控制儲能雙向變流器功率和電池系統(tǒng)運行能耗。 （3）提出了一種以高分子樹脂和導(dǎo)電炭黑的均勻混合物為基材，以金屬微粒懸浮液為導(dǎo)電劑，采用模壓成型工藝兼具高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率特性的導(dǎo)電塑料雙極板制備方法。國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司研究開發(fā)了可提高全釩液流電池電極活性的石墨氈改性技術(shù)，優(yōu)化了電堆結(jié)構(gòu)，使電堆能量效率達(dá)到75%以上，在此基礎(chǔ)上建設(shè)了100kW/2h全釩液流電池儲能系統(tǒng)，其中監(jiān)控系統(tǒng)集成了電池管理系統(tǒng)和儲能變流器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了一體化聯(lián)動控制，提高了系統(tǒng)運行效率。開發(fā)了全釩液流電池儲能應(yīng)用工程化檢測評價技術(shù)平臺，建立全釩液流電池儲能系統(tǒng)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫和評價方法，完成了全釩液流電池儲能系統(tǒng)在分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的試點應(yīng)用。全釩液流電池儲能系統(tǒng)作為面向電網(wǎng)級儲能應(yīng)用而開發(fā)的一種化工型電池儲能系統(tǒng)，具有管理簡單、單體一致性好、運行安全、功率和容量可以獨立設(shè)計、使用壽命長等優(yōu)點，在新能源接入、智能電網(wǎng)建設(shè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。依托崇陽京釩科技有限公司、南通一隆電力設(shè)備科技有限公司及武漢未來科技城智能電網(wǎng)綜合工程，全釩液流電池儲能系統(tǒng)成功應(yīng)用于分布式風(fēng)力、光伏發(fā)電/微電網(wǎng)中，解決了間歇式電源接入電網(wǎng)帶來的沖擊，實現(xiàn)了平抑光伏發(fā)電的波動、瞬間調(diào)頻、調(diào)壓、平衡負(fù)載、削峰填谷等作用，提高了供電質(zhì)量。目前正在蒙東電網(wǎng)末端的薄弱環(huán)節(jié)建設(shè)百千瓦級全釩液流電池儲能系統(tǒng)。 基于本項目的研究成果和結(jié)論，全釩液流電池儲能技術(shù)研究方面還分別存在以下幾個問題有待深入研究： （1）能量效率亟待提高。分析全釩液流電池儲能系統(tǒng)中影響能效的各種因素，以及所占權(quán)重，從電堆材料分選組合、結(jié)構(gòu)設(shè)計、管路系統(tǒng)流場及電場分布、系統(tǒng)熱管理、運行控制等方面進(jìn)行綜合能效優(yōu)化； （2）模塊化系統(tǒng)的開發(fā)。通過電堆、管路系統(tǒng)、傳感元器件和能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的緊湊型設(shè)計，以及各單元的載荷布局和運行協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)全釩液流電池儲能系統(tǒng)作為一個獨立電氣模塊與外界的互聯(lián)互動，減少了應(yīng)用現(xiàn)場的基礎(chǔ)施工量和時間，增加了儲能系統(tǒng)可移動性，還可以通過多模塊的有機(jī)組合，實現(xiàn)不同功率等級和容量的疊加應(yīng)用，可擴(kuò)展儲能系統(tǒng)的應(yīng)用適應(yīng)性；同時，標(biāo)準(zhǔn)化的儲能模塊可批量化生產(chǎn)，進(jìn)而降低單位建設(shè)成本，提高系統(tǒng)的性價比，促進(jìn)全釩液流電池儲能系統(tǒng)在分布式儲能領(lǐng)域中的應(yīng)用。 （3）預(yù)測模型的開發(fā)。研究并建立電堆漏電電流、流體分配及電流密度分配數(shù)學(xué)模型，提高電堆能量效率，發(fā)展電堆放大綜合性能預(yù)測模型；研究隔膜、雙極板、反應(yīng)電極以及液流框等電堆關(guān)鍵材料，在溫度、流量、壓力等極端使用條件下的性能動態(tài)發(fā)展規(guī)律，發(fā)展電堆性能預(yù)測模型。 （4）高比能量電解液的制備。通過改善優(yōu)化電解液制備工藝、添加劑的選取以及其他混酸體系的研究，提高電解液濃度，研發(fā)高比能量電解液。 國網(wǎng)電科院科技進(jìn)步三等獎、