中国石油首套自研全钒液流电池成功应用
由中国石油集团工程材料研究院自主研制的中国石油首套全钒液流电池，近日在青海油田花土沟生产基地首次完成极端环境和严苛条件下“光—储—抽”离网应用，实现了边远井场的绿电供应和零碳采油，为油气田绿色转型和增产提效探索出全新供电模式。
为满足油气行业特殊场景下对储能的巨大需求，工程材料研究院储能团队经过3年多的基础研究，攻克了全钒液流电池电极活性低、电解液稳定性差、界面阻抗高等行业难题，自主设计、集成出不同功率的全钒液流电池样机，并在本单位和青海油田采油一厂跃北1井分别建成了光储一体化并网和离网示范电站，搭建起大功率全钒液流储能系统多场景测试平台。
10月中旬，在青海油田油气工艺研究院、勘探事业部和采油一厂的支持配合下，工程材料研究院储能团队突破多项技术壁垒，在高海拔、极寒、纯离网、信号弱、需24小时不间断供电等极端工况下，首次采用自主研制的全钒液流电池和创新设计的柔性直流母线微电网拓扑架构，通过实时远程监控，实现了无人值守边远井场全天候、全绿电供应。
针对长时、大容量全钒液流电池技术，工程材料研究院聚焦核心材料改性提升、流场结构设计优化、组装密封技术突破和储能电堆系统集成：
开发出硫酸+氟硼酸+甲基磺酸+添加剂（H2SO4+HBF4+CH3SO3H+D-山梨醇）组成的高稳定性和宽温域混酸电解液体系，经组分优化，使用温度范围拓展至-20~50℃；
制备出石墨烯和生物质电催化剂（氮掺杂炭黑离子）两级修饰的多功能化石墨毡复合电极（N-CB-G-GF），显著提升了纤维表面浸润性、电化学反应比表面积（＞43.28m2/g）和氧化还原可逆活性，200mA/cm2电流密度下电池充放电获得库伦效率96.5%、电压效率88%和能量效率85%；
同时，工程材料研究院采用平面热熔和激光焊接密封技术组合，保证了电堆的内外密封效果和运行稳定性。
基于以上材料改性和技术攻关，工程材料研究院自主设计集成出500W/1000Wh全钒液流电池电堆，在150mA/cm2电流密度下充放电获得库伦效率90.4%、电压效率88%和能量效率81%。拟建设10kW/10kWh全钒液流电池储能系统（配套BMS和PCS等监控、调度和安防设备）与60kW光伏配套构建光储一体化微网示范系统，综合验证和评估全钒液流电池配储运行性能和经济效益。
