根据国家能源局数据预测,2025年全年发电总装机将超过38亿千瓦,其中风电太阳能发电装机容量合计达17.6亿千瓦,对源荷双侧的平衡提出挑战。高比例光伏接入电网后,白天发电量通常高于负荷需求,而日落后发电量下降,造成电源不足,需要通过白天调峰、夜间顶峰确保电网稳定。风电的发电量同样具有不确定性,加上极热无风、极寒无光等极端天气的存在,这就对电力调节能力的冗余提出更高要求。
截至2025年9月底,我国新型储能装机规模突破1亿千瓦,发挥了促进新能源开发消纳、顶峰保供及保障电力系统安全稳定运行的功效,有力支撑新型电力系统建设。
发展全钒液流电池的意义何在?
全钒液流电池是构建新型电力系统的重要支撑技术。其功率与容量可独立设计,能量可通过扩大电解液储量灵活扩展,特别适合4小时以上长时储能场景,可承担削峰填谷、可再生能源平滑输出、备用电源等多种功能,为高比例新能源并网提供稳定支撑。
该技术以水系电解液为核心,系统不可燃、无热失控风险,安全性高于锂离子电池。钒离子在正负极间可逆反应,不产生固体沉积,电解液可长期循环使用,系统寿命可达20年以上,循环次数超过2万次,几乎无容量衰减,具备安全、长寿命、低维护等优势。
全钒液流电池的关键材料和制造环节已实现较高国产化。我国拥有丰富的钒资源储量(主要集中于四川攀西地区),电解液、电堆、隔膜、双极板等核心部件均具备量产能力,产业链自主可控、体系完整,为长时储能产业化奠定基础。
作为目前最成熟的非锂储能技术之一,全钒液流电池的发展契合国家“多元化、安全化、自主化”的储能战略方向。《“十四五”新型储能发展实施方案》明确提出要推动储能技术多元化布局,其核心是增强产业韧性和供应链安全。全钒液流电池依托国内资源与产业体系,能够有效分散材料与技术风险,保障储能产业长期健康发展。

△全球钒资源分布情况(新型储能发展下钒资源需求趋势分析[J/OL].中国矿业,1-13.)
吉瓦时级钒电池系统的示范意义
三峡新疆吉木萨尔100万千瓦光伏+20万千瓦/100万千瓦时全钒液流储能项目的建成与运行,标志着全钒液流电池已从实验室研究迈入商业化初期阶段。作为全球首个吉瓦时级储能系统和百兆瓦级电源侧配储工程,该项目在技术应用、系统集成及市场化推广等方面具有重要的示范意义和里程碑价值,为我国非锂储能技术的大规模工程化应用奠定了关键基础。

△三峡新疆吉木萨尔全钒液流项目
在实际运行中,该项目旨在验证全钒液流电池在大规模储能应用中的技术可行性,系统探索其模块化设计、工程集成与运维管理的实施路径。项目重点评估钒电池在动态性能、负载响应及综合能源管理方面的实际表现,通过工程化实践,验证其在电网调峰、调频、削峰填谷等典型场景中的运行特性与调控能力。同时,依托长期运行数据,开展全生命周期经济性分析,评估系统在效率、寿命与运维成本方面的综合优势,并通过连续运行与安全监测验证其在高安全性、长寿命和可再生性方面的显著特征,为后续大规模推广应用提供工程依据。
此外,该项目还将推动钒电池储能技术的标准化体系建设,实测其在支撑可再生能源并网、缓解弃电、提升新能源利用效率及减少化石能源依赖方面的减排效果。结合钒电解液理论上可100%回收的特性,项目还将验证其循环利用潜力与资源闭环能力,并评估全材料国产化体系下的性能表现,为未来钒电池在更大规模、更高比例储能场景中的推广应用奠定坚实基础。

△三峡乌兰察布“源网荷储”技术研发试验基地动模仿真平台中的钒电池系统
结 语
在储能技术多元化发展的进程中,全钒液流电池凭借长寿命、高安全性、灵活扩展性及资源保障等优势,展现出突出的技术价值与战略意义。尽管当前仍面临上游原料供应、系统成本和市场机制等多重挑战,但作为新型储能的重要技术路径,全钒液流电池在保障能源安全、促进可再生能源高效消纳以及支撑“双碳”目标实现方面,依然拥有广阔的发展前景和深远的产业潜力。
科普小贴士:什么是液流电池?
液流电池(Flow Battery)是一种通过电解液在电池内部流动来实现电能存储和释放的电池。其基本原理与传统电池不同,液流电池的能量储存在外部的液体电解质中。这些电解液中包含能够进行氧化还原反应的化学物质(例如钒、锌、溴等)。在充放电过程中,电解液流过电池的电极,并发生氧化还原反应,从而实现电能的存储和释放。
液流电池的核心特点是能量和功率分离。能量储存在电解液中,而电池的功率由电池堆(简称电堆)提供。通过调整电解液的体积或电堆的数量,可以灵活地增加电池的能量或功率,这使得液流电池在大规模储能领域具有独特优势。
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