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发电方式,按能源的种类分为火力发电、水力发电、核能发电及其他能源发电。但随着不可再生能源的减少,新能源逐渐成为热点。但因为新能源不能持续发电,则它的开发使用带来了电储存能力同期的发展。液流电池将成为供给端和用电端之间必不可少的一环。(如下图)
液流电池:液流电池作为一个中转站,将间歇性能源存储起来,再持续性输送给用电户。液流电池并不是普通的锂电池,而是大型电池,负责给小区、医院或者学校等聚集社群供电。
现有储能方式不能代替液流电池吗?
当然不能。现有的储能方式单一且不可靠,而且分散型储电装置(例如锂电池、充电宝) 几乎没有,可以列举出如下两种潜在替代品的劣势:
大坝:虽然目前99%的电能是通过大坝以水的势能储存起来的,但由于大坝数量极少且分散,在将电能通过电网传输给城市每个角落的过程中,电能损耗巨大。
(图片为大坝储能原理,来源:http://www.sgcio.com/eduinfo/sjrh/2018/0429/69761.html)
太阳能电池:太阳能电池的价格越来越低,研究瓶颈已经不是制作太阳能电池本身了,但如何有效地使其电能转化率增高,低损耗地把电能储存起来成为难点。由此来看,电能储存量高的分散性储电工具几乎没有。液流电池的存在必不可少。
那么,液流电池的制作难点在哪?
制作液流电池,难点有二:储电材料选择和跨专业人才合作,二者密不可分。一般实验室中需要有3个实验组,分别是:实验组、理论组和工程组。每一个液流电池的产生都是三方合作的成果。
①实验组负责液流电池内部的储电材料的选择。由于能够储电的材料有成千上万种,没有可能将所有材料全部测试一遍。
②所以需要理论组以计算的方式检测哪种材料更可能成功,再去做实验。
③当储电材料选好之后,则需要工程组负责整个电池的结构设计,更有效的规划液流电池的流动轨迹。
(图片来源:电池中国,细说储能:哈佛大学新型液流电池技术)
计划和预期
新能源储能的发展机会,不只局限在学术研究上,而是能解决现实问题。水向液流电池是当前领域最前沿的探索之一。
锂电、液流、铅炭储能电池对比
参考文章:1、https://mp.weixin.qq.com/s/wvU6Au6ArbJLf2CAuWwNmA
2、https://mp.weixin.qq.com/s/_HSlZA7R7VVfQi4FtO4n0A