能源轉型正在一步一腳印地向前邁進之中 -- 加油站OUT加電站IN，工研院帶你揭「水系電池」 之“釩液流循環電池儲能系統”的神秘面紗..... （03/16/2020 蘋果日報）
工研院團隊正和中油公司聯手打造全國第一間智慧綠能加油、充電站。
（突發中心黃羿馨／新竹報導）台灣近年來積極推動再生能源政策，但太陽能、風力等「綠電」來源時間有限，要如何將這些綠能安全、穩定的儲存起來，並能24小時源源不絕供應成為重要課題。
工研院最新研發一種「水系」的釩液流循環電池儲能系統，不但具有適合長時間儲存特性，且因其安全、壽命長優點，非常適合做為定置型儲能設備，現階段除了和日本昭和電工簽署合作備忘錄外，也和中油公司聯手打造一間智慧綠能的「加電站(加油外亦能充電)」，為國內儲能產業開創新的里程碑。
釩液流電池幕後重要推手工研院綠能所組長張文昇，本身是化學背景出身，從2015年起，就與台灣電力公司綜合研究所合作開發「全釩液流儲能系統」，並於2016年完成全台第一個本土化全釩液流電池儲電系統，為台電的「綠能生態園區」提供穩定的儲電系統。
談起背後的辛苦，張文昇說，由於釩液流電池不同於一般常見電池，是將能量儲存於流動式的電解質中，而系統的心臟—也就是電池組，在設計上首要考慮就是避免「滲漏」的問題，以及如何讓液體流動平順，加上為了要改善電池體積大、笨重的問題，因此花了很多時間在電堆設計、材料、改質、密封以及操作控制上，團隊從2009年起至今，至少花了11年的時間改良、設計與測試，才走到今天這一步。
釩液流電池是以化學能的方式儲存在不同價態釩離子水溶液中，跟一般電池不一樣的地方在於，它是透過泵浦循環釩離子水溶液，經過碳電極後使釩離子的氧化價數轉變，藉此釋放與儲存能量，達到電化學儲能之功效。
由於本身沒有材料結構或是組成成分變化，只是簡單的氧化還原反應，因此不但安全性高，貴重的電解質材料也幾乎可以百分之百回收，能量效率更可達80%以上，比起同樣是水系的鉛酸電池，壽命更可長達10年以上。
此外，釩液流電池能儲存的能量，可隨著電解液槽體來擴充，也因其容易隨使用情境改變且壽命長的特點，未來可應用在電動車輛充電以及加油站自給自足使用上。
由於再生能源如太陽能、風力發電都屬間歇性綠電，釩液流電池更具有長時間儲存的優點，能將這些綠電儲存起來，未來就可以24小時源源不絕提供綠電，且也因兼具調解電力優點，讓再生能源輸出更穩定。
張文昇表示，目前工研院綠能所已和日本昭和電工合作投入「新型態全釩液流電池系統」研究，將透過改善全釩液流電池的電堆方式，大幅提升電池效率，未來可直接應用於電網儲能、離網電力、工業儲能、供電站等系統，現階段工研院已和中油公司，聯手打造一間智慧綠能加油站，為電動車等設備提供充電場所，未來加油站也有望成為加電站，帶動能源大革命。
釩液流電池小檔案：
原理：利用過渡金屬釩元素的多種氧化還原特性，透過泵浦循環含釩離子之水溶液，使釩離子經過碳電極，藉由釩離子的氧化價數轉變釋放或儲存能量，達到電化學儲能之功效。
特性：材料容易回收，儲存的能量，可隨著電解液槽體來擴充，較一般鋰電池安全、比鉛酸電池壽命長。
應用：電網儲能、離網電力、工業儲能、供電站等系統。
（資料來源：工研院提供）
完整內容請見：
https://tw.appledaily.com/new/realtime/20200316/1715166
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