摘要：由于钒液流电池(VRB)灵活、高效以及无污染等优点,是目前最有潜力的大规模储能系统,受到了研究人员的广泛关注。其中隔膜是VRB的关键组成部分,起着隔绝钒离子避免交叉渗透,提供质子跨膜转移通道的作用。由杜邦公司生产的Nafion系列膜由于化学稳定性好、质子电导率高等优点是目前VRB最为常用的离子交换膜,但其存在阻钒能力差、成本高等问题。因此对Nafion膜的离子交换能力进行合理调控,通过改性的方法,在保留Nafion膜基础优异性能的同时提高Nafion膜阻钒能力,降低Nafion膜成本是目前研究的重点。本文讨论了VRB的工作原理以及Nafion膜的性能特征,同时还详细讨论了Nafion膜改性方法的当前趋势和未来方向。这对理解改性Nafion膜结构与电池性能之间构效关系,以及指导Nafion膜今后的改性与设计具有十分重要的意义。

摘要：钒液流电池作为可以规模化储能的一种二次电池越来越受到人们的重视,和其它类型的化学电池不同,其电解液不仅是离子导体,也是实现能量存储的电活性物质,是钒电池的核心。为了提高钒电池储能系统的性能并使之稳定运行,必须深刻认识钒电解液的热力学性质及变化规律。溶液热力学的研究可以提供如离子的存在形式、离子的活度及活度系数、不同形式离子对的解离常数等信息。这些热力学基础数据在设计电池和提升其性能方面都有着重要意义。本文对钒液流电池电解液热力学性质的研究进行了综述,重点介绍了量热法、密度法、电导法等在钒溶液研究中的应用,还介绍了Pitzer电解质溶液理论应用于钒溶液的研究情况,最后对热力学在钒液流电池电解液研究中的应用前景进行展望。

摘要：为研究在新型电力系统中新型储能技术对项目经济性的影响,采用财务经济评价方法,对抽水蓄能、锂离子电池、压缩空气、钒液流电池、铅炭电池等5类储能进行经济性评估及应用前景分析。结果表明:在碳达峰、碳中和目标下,储能需求空间广阔,根据经济性评估,由大到小依次排序为抽水蓄能、压缩空气储能、锂离子电池储能、铅炭电池储能与钒液流电池储能,其他新型储能路线也进入了发展快车道。在市场需求爆发以及政策鼓励的双重推动下,新型储能技术加速迭代,有望通过技术进步实现能效提升以及成本下降。

摘要：由于受风速等自然因素影响,导致并网的风电场有功功率波动,严重影响电网的电能质量,给系统的稳定运行带来严峻挑战。为了减小风电场出力波动,提出在永磁直驱(PMSG)风电场PCC点加入直接功率控制的钒液流电池(VRB)储能系统的新拓扑结构来平抑风电场出力波动的方案。通过对比分析加储能系统前后风电场故障特性,提出含储能系统的风电场联络线自适应距离保护方案。最后仿真验证了提出方案的有效性和可行性。

摘要：为满足电网规定的并网风电场必须具有低电压穿越能力(LVRT)要求,提出一种在风电场并网点加入直接功率控制的钒液流电池(VRB)储能系统的拓扑结构来提高风电场LVRT。根据目前风电机组发展趋势风电场采用基于全功率双脉宽调制AC/DC/AC控制策略的逆变器的永磁直驱风电机组(PMSG),VRB储能系统逆变器采用DC/AC双向功率流动的控制策略。所提出的控制策略通过协调控制风电机组机侧整流器、网侧逆变器和VRB变换器,实现平抑风电场出力和电压跌落时PCC点电压稳定控制及向电网提供一定的无功补偿。仿真结果表明,风速波动和系统电压跌落时,提出的方案可以有效平抑风电场出力波动,提高风电场LVRT能力,减小对系统安全稳定运行的负面影响。