Μία από τις πιο ελπιδοφόρες τεχνολογίες για την αποθήκευση ενέργειας μεγάλης κλίμακας είναι οι μπαταρίες ροής βαναδίου. Τα πλεονεκτήματα των μπαταριών βαναδίου είναι πολύ εμφανή, κυρίως περιλαμβάνουν μεγάλη διάρκεια ζωής, έως και 20 χρόνια. Ο ηλεκτρολύτης μπορεί να ανακυκλωθεί, η χωρητικότητα της μπαταρίας επεκτείνεται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κιλοβάτ έως 100MW αποθήκευσης ενέργειας σταθμού παραγωγής ενέργειας. Επιπλέον είναι πολύ χαμηλός ο κίνδυνος πυρκαγιάς. Ωστόσο, η πρόσληψή τους είναι σε μεγάλο βαθμό περιορισμένη λόγω της χαμηλής ενεργειακής πυκνότητάς τους σε σύγκριση με την τεχνολογία ιόντων λιθίου καθώς και του υψηλού αρχικού κόστους.
Ομάδα ερευνητών από το Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών έχει αναπτύξει μια στοίβα μπαταριών ροής βαναδίου υψηλής πυκνότητας σε επίπεδο 70 kW. Σε σύγκριση με την τρέχουσα στοίβα επιπέδου 30 kW, η νέα διατίθεται με 40% χαμηλότερο κόστος. Με υψηλότερη πυκνότητα ισχύος 130 kW/m 3 , η νέα στοίβα είναι μικρότερη σε όγκο, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα το χαμηλότερο κόστος υπό τις ίδιες συνθήκες ισχύος εξόδου. Με τη χρήση αυτής της στοίβας, μια μονάδα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να αναβαθμιστεί από 250 kW σε 500 kW χωρίς να αυξηθεί σημαντικά το μέγεθος των μονάδων ισχύος και το κόστος των εγκαταστάσεων υποστήριξης του συστήματος.
Η ερευνητική ομάδα σχεδίασε τη νέα στοίβα βασισμένη σε αυτοαναπτυγμένες, εξαιρετικά επιλεκτικές συγκολλούμενες, πορώδεις σύνθετες μεμβράνες και διπολικές πλάκες υψηλής αγωγιμότητας. Η ενεργειακή απόδοση της στοίβας είναι 81% σε συνθήκες φόρτισης και εκφόρτισης ονομαστικής ισχύος 70 kW και 82,1% σε συνθήκες φόρτισης και εκφόρτισης σταθερής ισχύος 60 kW. Επιπλέον, η στοίβα λειτουργεί σταθερά μετά από περισσότερους από 1.200 κύκλους, με μόνο 1,7% μείωση της ενεργειακής απόδοσης, ανέφεραν οι ερευνητές.
«Αυτή η στοίβα επιπέδου 70 kW μπορεί να προωθήσει την εμπορευματοποίηση μπαταριών ροής βαναδίου. Πιστεύουμε ότι η ανάπτυξη αυτής της στοίβας θα βελτιώσει την ενσωμάτωση των μονάδων ισχύος στην ενέργεια», δήλωσε ο καθηγητής LI Xianfeng, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Με ιόντα λιθίου λιγότερο κατάλληλες για αποθήκευση ενέργειας σε διάρκειες μεγαλύτερες από έξι ώρες, οι μπαταρίες ροής οξειδοαναγωγής προσφέρουν μια φθηνότερη εναλλακτική λύση για μεγαλύτερη διάρκεια αποθήκευσης λόγω της αποσυνδεδεμένης ισχύος και της ενεργειακής κλιμάκωσης. Συγκεκριμένα, η αυξανόμενη διάρκεια αποθήκευσης της μπαταρίας ροής οξειδοαναγωγής απαιτεί μόνο την κλιμάκωση των δεξαμενών αποθήκευσης ηλεκτρολυτών και των όγκων ηλεκτρολυτών, ενώ οι διαμορφώσεις στοίβας κυψελών μπορούν να παραμείνουν αμετάβλητες.
