新型电力系统构建过程中，电网除了要过“消纳”关，还要迈过“调节”坎儿，电网企业要在实现供需平衡、提升系统调峰能力的同时，处理好低碳发展与系统安全的关系，因此需要一个能在用电低谷时蓄能、到用电高峰时发电的“充电宝”——储能。

 

当前，安全已成为储能产业面临的瓶颈之一。作为国家电网公司产业单位中唯一一家从事电池本体研究和产品开发的单位，南瑞集团武汉南瑞以服务大电网安全稳定为出发点，深耕全钒液流电池储能（以下简称“钒电池储能”）技术十年，用“专注、创新、专业”打造“安全”的储能技术，全力支撑以新能源为主体的新型电力系统构建，主动优化区域电网经济化运行水平，支撑国家电网公司战略新兴产业发展及能源互联网建设，助力“碳达峰、碳中和”目标实现。

 

专注 • 十年磨一剑

 

2011年，武汉南瑞成立风光储研发团队，开发模块化百千瓦全钒液流电池储能系统；2013年，承担国家能源局“十二五”第一批智能电网试点项目“全钒液流电池储能应用试点”建设工作；2014年，钒电池储能首次在未来科技城智能电网示范工程中应用，被纳入国家能源局第一批智慧能源应用示范；2015年，钒电池储能系统进入国家电网公司十大重点产品专利布局；2017年，承担湖北省技术创新专项重大项目“全钒液流电池储能工程化技术研究”；“全钒液流电池储能系统模块化集成及应用”经中国电机工程学会鉴定，达到国际领先水平；“基于WHNR-VRB-25 31.5kW电堆的WHNR-VESS-Ⅰ全钒液流电池储能系统”通过中电联的产品鉴定，达到国际领先水平；完成智能化产品生产线建设；形成兆瓦级全钒液流电池电堆智能化生产能力；2018年，成立综合能源技术中心，重点推进钒电池储能产业化；开发建设250kW全钒液流电池示范系统；2020年，31.5kW钒电池电堆首次工程化应用。

 

白驹过隙，同舟十载，一分耕耘，一分收获！10年来，钒电池储能技术从无人问津到炙手可热，离不开它的一系列优点！

 

运行安全稳定，电解液为水溶液，不会燃烧；系统不使用易燃物，不会发生火灾；设备发生损伤时，无火灾或毒害气体产生；自放电低，在系统处于关闭模式时，储罐中的电解液无自放电现象；整个电池系统无潜在爆炸或着火危险。

 

循环寿命长，钒电池的活性物质存在于液体中，电解质离子只有钒离子一种，故充放电时无其它电池常有的物相变化，电池使用寿命长；充放性能好，能量效率高，电解液可以多次使用，全寿命周期成本低。

 

设计灵活，输出功率和容量可以独立设计，规模容量易扩展；钒电池选址自由度大，系统可全自动封闭运行，无污染，维护简单，操作成本低。

 

残值高，电池部件材料来源丰富，易回收，不需要贵金属作电极催化剂；电解液无损耗，可回收重复使用。

 

创新 • 开拓新兴产业

 

储能是南瑞集团着力发展的新兴产业之一，近年来，武汉南瑞前瞻性调研储能领域产业链上下游企业，有效梳理已有技术和产品，高效完成系统集成、商业模式研究，已推进多项示范工程及多个科技项目的落地实施。

 

2014年，建设面向武汉未来科技城的智慧微电网，首次应用100kW/200kWh钒电池储能系统，项目被评为湖北省“二型”低碳试点以及武汉市智慧城市示范项目，助力业主顺利获得国家绿色建筑最高等级三星级标识认证，同时，钒电池储能系统的应用被纳入国家能源局第一批智慧能源应用示范。

 

2017年，在蒙东科右中旗建设百千瓦移动式全钒液流电池储能系统，现场应用通过验收，解决了此前当地农网存在的负荷季节性和时段性问题，提高供电能力及电能质量，增加电网设备利用率及电力投资效益。
 

 

 

 

蒙东百千瓦储能系统示范工程

 

2020年，31.5kW钒电池电堆产品在国网湖北电科院试点项目中进行首次工程化应用。

 

武汉南瑞不仅在钒电池电堆关键材料选型、电堆结构设计和产品开发、储能监控系统开发方面取得有效成果，同时充分发挥对输配电运行的深厚理解，对应用于电网侧、用户侧的锂离子电池储能系统集成设计方面进行研究，掌握了关键技术并成功应用。

 

大型储能电站建设能力。贵州兴义20MW/10MWh锂离子电池储能电站，该电站是我国首个面向电网安全稳定运行保障建设的储能电站，实现了无人值守，闭环运行。

 

 

贵州兴义20MW/10MWh锂离子电池储能电站

 

分布式储能系统建设能力。团队研发配电台区分布式储能系统，并先后在广州白云区、惠州市惠城区产品化应用。分布式储能系统能量密度高、占地面积小，可在配电台区短时、季节性、周期性的重载、过载、负荷三相不平衡等应用场景，提高配电台区供电可靠性和供电质量。

 

专业 • 铸就品质与实力

 

面对“双碳”目标下以新能源为主体的新型电力系统构建，钒电池储能如何能够在服务能源互联网升级、服务电网安全稳定中脱颖而出？武汉南瑞着力打造具备“工匠精神”的储能队伍，十年如一日进行研究与应用。从聚焦钒电池储能技术，到实践于综合能源服务战略新兴产业，武汉南瑞始终以“电网安全稳定运行”为第一目标，以钒电池储能为后盾，用专注、专业的态度提供高效、精准、稳定、优质的综合能源解决方案。

 

依托十年来科技项目与实际应用的研发、设计和建设经验，武汉南瑞沉淀积累了储能设计和研究的核心竞争力。项目团队承担了10余项国家、地方政府和国家电网公司关于钒电池储能技术领域的重大科研示范项目，研发范围涉及液流电池双极板、隔膜等关键材料、电堆结构、能效优化、系统集成及应用等，项目成果先后获省部级科技奖项7项，陆续通过中国电机工程学会、湖北省科技厅等鉴定，其中2项达到国际领先水平。累计申请专利70余项，获得授权专利40余项，其中发明专利15项，涵盖液流电池关键材料、结构设计、监控及运行控制、检测评价、系统集成及电网接入，初步形成多维度、多层面的专利保护屏障。

 

行而不辍 • 未来可期

 

“十四五”期间，储能将是落实能源安全新战略的关键手段。面对未来大规模新能源接入和消纳，储能与新能源发展、电力系统协调优化运行已成为实现“双碳”目标的必由之路。

 

南瑞集团将充分发挥钒电池储能优势，进一步服务“新能源发电+储能”建设，探索建设储能云平台，持续进行智慧储能产品创新、技术创新，更好服务以新能源为主体的新型电力系统建设，为“双碳”目标实现作出南瑞贡献！