[发明专利]基于盐穴的有机单液流储能系统及其应用

说明书

本发明公开了一种基于盐穴的有机单液流储能系统及其应用，基于盐穴的有机单液流储能系统包括：一个电解液储液库，所述电解液储液库为盐矿开采后形成的具有物理溶腔的盐穴，所述溶腔内储存有正极电解液，所述正极电解液包括正极活性物质；液流电池堆，所述液流电池堆内设有间隔开分布的阳极区和阴极区，所述阳极区与所述电解池储液库连通，所述阴极区内充有负极电解液，所述负极电解液包括负极活性物质。正极电解液能够在阳极区和电解液储液库之间循环。该基于盐穴的有机单液流储能系统具有容量大、密封性能好，性价比高等优点，适用于大规模的储能电站，提高了盐穴资源的综合利用率。

技术领域

本发明属于电化学储能技术领域，具体涉及一种基于盐穴的有机单液流储能系统。

背景技术

随着科学技术的发展和环保要求的提高，煤电占比逐步下降，一些可再生能源如风能、太阳能和潮汐能等呈现了规模化的发展，但是可能再生能源发电具有波动性、间歇性和随机性，使得可能再生能源发电与电网的无缝对接成为问题，出现了弃风弃电的现状。而储能是实现可再生能源高比例接入电网的必要手段，是解决弃风弃光电的问题的重要方法。在各种储能技术中，液液电池技术是一种很有应用前景的电池，具有容量大、安全性高、寿命长等优势，因此是大规模储能技术的首选。

盐腔是地下盐层利用水溶性开采盐矿后的地下空穴，具有容量大、密封性能好、渗透系数小等优点，常用来储存石油、天然气等。液流电池需要较大的储罐来储存电池解液，占地面积大，利用地下盐穴作储罐储存液流电池电解液，正好解决了这一问题，同时实现了盐穴资源的综合利用。现在发展较为成熟、可商业化的液流电池是钒液流电池，钒液流电池具有高毒性，强酸等问题，对生态环境影响较大，因此需要开发出适合地下盐穴存储电解液的液流电池。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种基于盐穴的有机单液流储能系统，该基于盐穴的有机单液流储能系统具有容量大、密封性能好，性价比高等优点。

本发明还提出一种基于盐穴的有机单液流储能系统的应用，应用范围广。

根据本发明实施例的基于盐穴的有机单液流储能系统，包括：一个电解液储液库，所述电解液储液库为盐矿开采后形成的具有物理溶腔的盐穴，所述溶腔内储存有正极电解液，所述正极电解包含正极活性物质；

液流电池堆，所述液流电池堆内设有间隔开分布的阳极区和阴极区，所述阳极区与所述电解池储液库连通，所述正极电解液在所述阳极区和所述电解液储液库之间循环，所述阴极区内充有负极电解液，所述负极电解液包含负极活性物质，所述液流电池堆包括电池隔膜，所述电池隔膜设于所述阳极区和所述阴极区之间且能够阻止所述正极活性物质和所述负极活性物质穿透。

根据本发明实施例的基于盐穴的有机单液流储能系统，通过将盐矿开采后形成的具有物理溶腔的盐穴作为电解液储液库，将电解池储液库与阳极区连通，将电解池储液库内的正极电解液输入至阳极区，并可将阳极区内的正极电解液输送至电解池储液库，使正极电解液在阳极区和电解池储液库之间循环，在液流电池堆内发生氧化还原反应。该基于盐穴的有机单液流储能系统能够提高盐穴资源的综合利用率。

根据本发明一个实施例，所述液流电池堆包括：负电极，所述负电极为含有活性金属的阴极板。

根据本发明一个实施例，所述活性金属为锌、铝、锂、镁或铁。

根据本发明一个实施例，所述的阴极板为具有二维结构、三维结构、多孔结构、中空结构、棒状机构或片状结构的金属。

根据本发明一个实施例，所述液流电池堆包括：正电极，所述正电极设于所述阳极区且为石墨电极、金属电极或复合导电催化电极。

根据本发明一个实施例，所述正电极为平板、箔、毡或泡沫多孔状件。