該液流電池儲能項目位于加利福尼亞公用事業(yè)廠商圣地亞哥天然氣與電力公司服務(wù)區(qū)域的一個變電站內(nèi)，于2017年開通運(yùn)營。當(dāng)時是美國規(guī)模最大的釩氧化還原液流電池(VRFB)儲能項目，其液流電池由日本住友電氣工業(yè)株式會社提供，該公司在日本北海道北島部署了迄今為止全球規(guī)模最大的液流電池儲能系統(tǒng)(15MW/60MWh)，而在去年該公司宣布在同一地區(qū)部署另一個51MWh液流電池儲能系統(tǒng)。

2MW/8MWh的釩氧化還原液流電池(VRFB)于2017年投入運(yùn)營，并于2018年開始加入加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CAISO)市場。公用事業(yè)廠商圣地亞哥天然氣與電力公司(SDG&E)表示，該項目有助于減輕加州去年所受到的前所未有的熱浪影響。

該項目得到了加利福尼亞州政府、加利福尼亞州州長商業(yè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展辦公室以及日本政府新能源與工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織(NEDO)的支持。為了提高加利福尼亞電網(wǎng)的電能質(zhì)量，該公司自從2018年12月下旬開始進(jìn)入加利福尼亞獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CAISO)的批發(fā)電力市場。

住友電氣和日本政府新能源與工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織(NEDO)在日前發(fā)表的一份新聞稿中表示，液流電池儲能系統(tǒng)能夠頻繁充電、放電和循環(huán)，而不會出現(xiàn)電池退化現(xiàn)象，這使得它能夠在能源市場上靈活運(yùn)作，并在沒有運(yùn)營限制的情況下進(jìn)行投標(biāo)。該項目具有實(shí)時測量電池剩余電量的能力，已經(jīng)能夠?qū)嵤﹦?chuàng)新的競標(biāo)策略，以提高能源和輔助服務(wù)市場的收入。

該項目的應(yīng)用范圍如今正在擴(kuò)展：大約70個用電用戶將連接到液流電池儲能系統(tǒng)，并且將試點(diǎn)應(yīng)用在與電網(wǎng)隔離的微電網(wǎng)，其試用期一直到2021年12月。液流電池儲能系統(tǒng)可以作為電網(wǎng)的有用工具、商業(yè)收入來源和備用電源，如果電網(wǎng)發(fā)生故障，社區(qū)用戶和企業(yè)可以在緊急情況下采用液流電池儲能系統(tǒng)提供的電力。

液流電池儲能項目結(jié)合加利福尼亞州對社區(qū)長時儲能系統(tǒng)和彈性電力的需求

加州在多方面迫切需要部署長時儲能系統(tǒng)。據(jù)媒體報道，該州三家主要投資者擁有的公用事業(yè)公司(其中包括圣迭戈天然氣和電力公司)去年夏季在具有森林火災(zāi)風(fēng)險的地區(qū)關(guān)閉了電力設(shè)施，也就是實(shí)施所謂的公共安全斷電((PSPS)措施。

此外，該州在滿足夏季用電峰值電力需求方面也存在嚴(yán)重問題。圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)表示，事實(shí)上，住友電氣公司提供的液流電池儲能系統(tǒng)在去年8月的熱浪期間用幫助緩解了電力需求上升對電網(wǎng)運(yùn)營影響，而增加的電力需求通常來自空調(diào)。

從更廣泛的意義上來說，加利福尼亞州的政策目標(biāo)是到2045年為消費(fèi)者提供100%清潔能源，這需要大規(guī)模部署可再生能源發(fā)電設(shè)施和儲能系統(tǒng)，這導(dǎo)致了鋰離子電池儲能系統(tǒng)的快速部署，而鋰離子電池儲能系統(tǒng)的持續(xù)放電時間通常約為4個小時，但是人們也意識到，該州也需要持續(xù)放電時間更長的長時儲能系統(tǒng)，盡管行業(yè)人士對于長時儲能系統(tǒng)的容量和儲能時間尚未達(dá)成廣泛共識。

日本政府新能源與工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織(NEDO)和住友電氣公司希望能夠證明釩氧化還原液流電池(VRFB)是一種多用途能源資產(chǎn)，其創(chuàng)新成果將有助于提高儲能系統(tǒng)的市場滲透率。通過使電力公司能夠從加利福尼亞獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(CAISO)的批發(fā)市場獲得收入，為客戶提供備用電源，并希望該項目能夠展示液流電池商業(yè)價值。

僅在幾周前，管理該州公用事業(yè)公司的加利福尼亞公用事業(yè)委員會(CPUC)要求圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)和另外兩個投資者擁有的平洋天然氣電力公司(PG&E)和南加州愛迪生公司(SCE)采用新的規(guī)則、費(fèi)率和資費(fèi)，以實(shí)現(xiàn)更清潔的微電網(wǎng)商業(yè)化部署。圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)表示，住友電氣公司正在對該項目進(jìn)行測試，為實(shí)現(xiàn)零排放微電網(wǎng)提供幫助。

盡管液流電池技術(shù)自從上世紀(jì)70年代就已經(jīng)存在，并且與鋰離子電池相比具有公認(rèn)的優(yōu)勢(例如電解質(zhì)幾乎不會降解、材料的可回收性以及較長的使用壽命)，但鋰離子電池具有能量密度高和大規(guī)模生產(chǎn)快速降低成本的競爭優(yōu)勢，使成為儲能市場的主流技術(shù)，而液流電池主要應(yīng)用在利基市場。

隨著可再生能源份額的提高和凈零排放積極政策目標(biāo)的出臺，這一情況可能會發(fā)生改變。釩礦開發(fā)生產(chǎn)商Largo Resources公司(該公司正在開發(fā)釩氧化還原液流電池儲能系統(tǒng))表示，電池行業(yè)的需求正在推動釩市場需求，釩已經(jīng)在工業(yè)上用于多種用途(例如鋼筋)。住友電氣和日本政府新能源與工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織(NEDO)指出，在加州向清潔能源過渡的過程中，不僅加州體驗到部署長時儲能系統(tǒng)的需求，澳大利亞政府也在2020年12月中旬表示，為該國有史以來部署第一個電網(wǎng)規(guī)模的釩氧化還原液流電池儲能系統(tǒng)提供支持，該項目耗資2,030萬澳元(1,536萬美元)，其規(guī)模和容量與加州圣迭戈天然氣和電力公司(SDG&E)項目相同。