3月19日，國內(nèi)首套新型水系鈉離子電池組在安徽省淮南市220千伏辛東變電站內(nèi)成功并網(wǎng)試運行，標(biāo)志著水系鈉離子電池研發(fā)邁入實用化新階段。該產(chǎn)品由國網(wǎng)安徽省電力有限公司淮南供電公司(以下簡稱“淮南供電公司”)牽頭主導(dǎo)，復(fù)旦大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、江蘇理工學(xué)院共同參與研發(fā)。

“水系鈉離子電池具有安全性高、綠色環(huán)保和成本低等優(yōu)勢，是傳統(tǒng)鉛酸蓄電池的理想替代品，未來應(yīng)用場景十分廣闊。”3月26日，淮南供電公司總經(jīng)理戴忠接受科技日報記者采訪時說。

比較優(yōu)勢明顯

在國家能源局新型儲能示范項目水系離子電池聯(lián)合實驗室內(nèi)，幾位工人正緊張有序地生產(chǎn)新型水系鈉離子電池。“這里是我們的中試基地，每天小批量生產(chǎn)大約100塊電池。”聯(lián)合實驗室技術(shù)負(fù)責(zé)人、江蘇理工學(xué)院副教授毛武濤對記者說。

毛武濤介紹，相較于目前在變電站內(nèi)廣泛使用的鉛酸蓄電池，水系鈉離子電池具有不燃不爆、綠色無污染、使用壽命長、無需通過充放電保持電池活性等顯著優(yōu)勢。

“水系鈉離子電池的電解質(zhì)是水，由鈉離子在正負(fù)極之間來回移動，從而完成充放電。即使火燒、刺穿、水洗，都不會發(fā)生自燃自爆事故，解決了鋰離子電池最受關(guān)注的安全問題。”毛武濤說。

此外，相比于鉛酸電池，水系鈉離子電池更省錢。“兩者的裝機成本基本一致，但是水系鈉離子電池的使用壽命是10—15年，而鉛酸電池每3年需要更換，且采購成本和人工成本較高。”毛武濤說。

2024年1月，由淮南供電公司牽頭建設(shè)的“安徽省淮南市山南高新區(qū)水系鈉離子電池儲能示范項目”被國家能源局納入新型儲能試點示范項目之一。立項后，淮南供電公司聯(lián)合相關(guān)高校建立了水系離子電池聯(lián)合實驗室。經(jīng)過小試、中試，水系鈉離子電池實現(xiàn)批量化產(chǎn)出，且性能穩(wěn)定。

應(yīng)用領(lǐng)域廣闊

3月25日，記者來到淮南市220千伏辛東變電站，了解新型水系鈉離子電池組的運行情況。

“電池組由3組128只電池單元并聯(lián)形成，總?cè)萘窟_(dá)66千瓦時。在變電站內(nèi)交流供電系統(tǒng)異常時，它將為保護(hù)裝置提供不間斷后備電源供應(yīng)。”淮南供電公司變電檢修中心自動化一班副班長蔣旭對記者說。

蔣旭介紹，配套設(shè)計的新一代電池監(jiān)測系統(tǒng)和直流充電系統(tǒng)，可實現(xiàn)電池組浮充和均充的自動投入，以及電壓、溫度、內(nèi)阻、容量的采集監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸報警等功能。

戴忠介紹，水系鈉離子電池除了可以替代變電站的傳統(tǒng)鉛酸蓄電池，還有多種應(yīng)用場景。一是可在光伏滲透率較高的臺區(qū)搭建分布式儲能系統(tǒng)，保障供電安全;二是可在普通居民用戶家中試點多場景戶用儲能，探索配網(wǎng)側(cè)移峰填谷;三是可以作為低速電動自行車的電池，解決充電時易燃易爆問題，保障使用安全等;四是可以用于大規(guī)模集中式儲能，解決安全風(fēng)險問題。

“下一步，我們將持續(xù)跟蹤測試電池組在變電站內(nèi)應(yīng)用情況，定期對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為后續(xù)電池改進(jìn)迭代、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定提供數(shù)據(jù)支撐，為推廣積累經(jīng)驗。同時，我們將依托示范項目，不斷豐富水系鈉離子儲能的應(yīng)用場景，加速推進(jìn)大規(guī)模儲能應(yīng)用進(jìn)程。”戴忠表示。

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