突围进行时 | 液流储能电池技术助力可再生能源消纳

编者按：

在自治区党委、政府高位推动下，内蒙古以“起跑就领先”的魄力，按下科技“突围”快进键，锚定稀土、储能、氢能、乳业、空天计量等战略领域，以“非常之举”在重点点位上精准落子，让科技创新成为高质量发展的“关键变量” 与“最大增量”。

这里既有“工业维生素”稀土的“精密蜕变”，也有绿电储能的“绿色革命”，更有空天技术的“高度突破”……每一个点位“突围”都在寻找高质量发展的“最优解”。为此，我们特开设“突围进行时”专栏，将目光对准这些滚烫的创新现场，记录“卡脖子”技术突破的艰辛，见证新质生产力破茧的喜悦，倾听科研人员勇立潮头的心声，共同书写北疆大地向新质生产力进军的生动篇章。

草原上风电叶片在风中加速旋转，光伏板在烈日下源源不断地吸收能量，如何将这些“不稳定”绿色能源稳稳攥在手中？在内蒙古自治区察右试验实证基地，一座1兆瓦/5兆瓦时的液流电池储能系统给出答案。

2024年，由内蒙古能源发电投资集团新能源有限公司牵头实施科技“突围”工程储能点位专项“中长时液流电池储能技术研究项目”，正以创新姿态为可再生能源高效消纳探索一条切实可行技术路径。

随着“双碳”目标推进，风电、光伏装机规模快速增长，但其“看天吃饭”特性导致弃风弃光率居高不下。“传统锂电池储能时长有限，抽水蓄能受地理条件制约。液流储能电池具有储能时长灵活、易规模化、无地域限制等优势，是理想的长时储能技术，能够满足新型电力系统对储能所有要求。”项目负责人郝春雨介绍。

项目团队通过热质传递-电化学反应耦合理论创新，将仿真模型电流密度误差控制在5%以内，远低于10%考核标准；研发梯度孔隙石墨毡电极，电化学活性达500毫安/平方厘米，性能领先同行；开发高均匀性石墨双极板，结合AI进行流场设计，电联利用率提升至83%，千圈循环衰减不足1%……这些突破为液流电池规模化应用扫清技术障碍。

实验室“盆景”如何变成产业“风景”？关键在于材料创新与工程化落地双轮驱动。

项目首席科学家赵天寿院士带领来自国内外知名高校及研究机构团队，形成强大技术攻关合力。团队成员既有深耕基础研究学者，也有熟悉工程应用专家，多元化组合确保技术研发既具有前瞻性，又具备产业化可行性。特别是在电解液配方优化和低成本膜材料研发等关键环节，这种协同创新优势得到充分体现。

项目团队针对两个不同场景，分别设计1MW/5MWh液流电池储能系统。在示范项目运行过程中，全面收集系统运行数据，深入分析数据以挖掘系统性能和运行效率的优化潜力。基于数据分析结果，开发并优化系统运维技术，保障系统长期稳定运行，降低运维成本。同时，依据实际运行效果对系统进行优化设计，提升项目运营效率与经济效益，为后续商业化推广提供关键参考。

基于当前项目的技术积累与运行经验，项目团队加速布局下一代低成本有机液流电池研发，并计划将技术推广至集团内多个场站。“未来，液流电池将在电网调峰、微电网构建等领域发挥更大作用。”项目负责人郝春雨说。

液流电池技术大规模应用需政策、资本与产业链协同发力：一方面需加大长时储能技术研发投入，另一方面应通过电价机制、市场规则创新，释放储能商业价值。正如团队所言：“我们不仅是在攻克一项技术，更是在为能源绿色转型铺设一条可复制道路。”

站在基地瞭望台上，远处的风力发电机与近处的液流电池储能系统相得益彰，可再生能源与前沿科技在此深度融合。在能源革命浪潮中，液流电池储能技术犹如一块“绿色拼图”，它的突破既需要科学家“从0到1”的智慧，也离不开企业“从1到100”的魄力。以问题为导向、以协同为纽带，让创新技术成为实现“双碳”目标关键支撑。