美国Avista Turner 1MW液流电池项目运行数据报告

高效储能系统构建是各个国家电网高效且灵活运行的关键，由于目前全球现有的电网系统无法处理大规模间歇性能源整合，间歇性可再生能源的渗透率超过20%会极大地破坏电网系统的稳定性，电网将遭受严重破坏，目前的共识是大规模电能存储系统可以有效缓解电网系统中许多固有的低效率和缺陷，并有助于提高电网可靠性，促进间歇性可再生能源的全面整合，有效管理发电^[1]。用于电网储能应用的液流电池储能系统的成本效益一直都受到广泛关注。Avista Turner EES是美国全钒液流电池实际落地项目的一个典型代表，本文将以该示范项目为案例，对液流电池的落地项目的实际运行情况进行介绍和分析。

Avista Turner EES系统概述

Avista Turner EES系统为1MW/3.2MWh的钒液流电池系统，位于华盛顿州普尔曼的特纳变电站，用于支持华盛顿州立大学的智能校园运营，该系统采购于联合能源技术公司（UET）^[2]。该系统由两个实际输出0.5MW/1.6MWh的子系统组成，每个子系统又由4个电池模块（图2中前4个模块）和带有电池管理系统(BMS)的电源转换系统（图2中第5个独立模块）构成，并且每个子系统都独立运作，互不干扰，并分别配备了储存电解液的外接罐体，单系统额定放电功率为500kW，额定充电功率为400kW，峰值功率600kW。每个电池模块由3个50kW的电池堆栈串联而成，模块中包含50个串联的单电池。单电池对应的开路电压极限为1.25V/单电池（0%SOC）-1.49 V/单电池（100%SOC）。根据华盛顿州立大学的数据，该VRB-EES系统的成本为700美元/千瓦时^[3]。

（图1）

（图2）

Avista Turner EES系统技术参数^[4]

对于用于Avista Turner EES系统的主要技术参数如下表2.1所示。对UET全系统，其标识功率及峰值功率分别为1MW和1.2MW，最大输出能量为3.2MWh，系统效率为65-70%，设计使用寿命为20年，直流电压范围为465V-1000V，交流输出范围为4160V—34.5kV，适宜使用温度区间为-40℃—50℃。