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专集 Vol.461

大规模蓄电系统 氧化还原液流电池

氧化还原液流电池的原理和特点

1.安全

您曾看到过“手机电池起火”的报道吧?规模大几万倍的蓄电池决不能发生同样的事件。
→氧化还原液流电池完全由不可燃材料制作而成。

2.使用寿命长

有些电池反复充放电的话,使用寿命会越来越短。
→氧化还原液流电池不受充放电次数限制。可持续工作20年。

3.方便易用

您是否遇到过在使用电脑的时候,虽然电池余量还有10%左右,但却突然就断电关机的情况?实际上电池在使用过程中,计算电池余量是非常困难的事情。
→氧化还原液流电池能充分发挥液流的特点,实时、准确的计算剩余电量。

氧化还原液流电池的基本原理

为什么需要大规模蓄电池?

近年来开发利用的太阳能、风能等可再生能源,由于利用的是自然能源,无法控制发电量。目前,由于可再生能源用在整体上的量较少,发电量的波动由水力和火力发电所弥补,但为了今后进一步开发利用,必须解决①剩余电力和②频率波动这两个问题。而电池作为能解决这些问题的方案,自然备受瞩目。

可再生能源(以下简称为再生能源)增加时的问题

①剩余电力问题

由于再生能源的发电量无法调节,所以就需要用发电机调节至必要的电量。再生能源发电量一旦提高,波动就会加大,与此同时,通过发电机发出的电量就会相应减少。而一旦火力发电等的发电量过度减少,就会导致发电机停机,若要再次启动就得花很长时间。此时,可存储大容量电流的蓄电池就发挥作用了。它可以用剩余的电流来充电,在电量不够时放电。
►需要的性能是“大容量”

②频率波动问题

有时看似晴空万里,太阳也会突然被云遮住…像这样,再生能源即使在短时间内,发电也非常不稳定。如果在短时间内发生电力过剩、电力不足等情况,就会导致频率波动,电气设备会因此而无法正常工作。此时,对充放电反应迅速的蓄电池就发挥作用了。它可以做与再生能源发电完全相反的动作,以抑制剧烈变化。
►需要的性能是“对充放电快速反应”和“可重复使用的耐久性”

北海道使用了全球最大规模的液流电池

今年,由北海道电力株式会社与本公司在南早来变电所共同建设的大规模蓄电系统已经开始运行。这是世界上规模最大(是横滨制作所氧化还原液流电池的15倍)的、备受全世界关注的实证业务。

实证业务示意图
蓄电池室外观
蓄电池室外观
蓄电池室内的电解液存储罐
蓄电池室内的电解液存储罐
蓄电池规模
输出功率15MW、容量60MWH
*相当于6000户家庭一天的用电量
实证试验时间
2015年12月至2019年3月(预计)
实证试验项目
●开发出将蓄电池用作频率协调电源的频率波动抑制方法
●开发基于蓄电池的剩余电力(降低成本)对策运行方法
●氧化还原液流电池的性能评估

可以大幅缩减现场工程新型(集装箱式)电池预计将于2016年度发售

正在大阪制作所内进行试运行。预计今年夏天,第1号产品将在横浜制作所投入使用。

集装箱式的优点

●电解液存储罐也能放在容器内
・现场不需要电解液管道工程。
・现场设备安装和组装工程简单化。
・运费也能降低。
●电池主体(单元)高功率化
【输出密度约2倍】
・紧凑化、降低成本。

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