摘 要：文章通過分析液流電池儲(chǔ)能電站建設(shè)中土建成本構(gòu)成，列舉出液流電池儲(chǔ)能電站的土建造價(jià)可合理降低的幾方面，為儲(chǔ)能電站節(jié)約總體建設(shè)成本起到一定的借鑒作用。

　　關(guān)鍵詞：電池儲(chǔ)能;儲(chǔ)能容量;降低造價(jià)

　　1 概述

　　近年來，電池儲(chǔ)能技術(shù)有了重大進(jìn)展。電池儲(chǔ)能主要包括鉛酸電池、鈉硫電池、鋰離子電池和液流電池等，相比于物理儲(chǔ)能具備系統(tǒng)簡單、安裝便捷、運(yùn)行方式靈活等優(yōu)點(diǎn)，建設(shè)規(guī)模可以達(dá)到百千瓦～百兆瓦。即適用于電力系統(tǒng)分散式儲(chǔ)能，也適合于構(gòu)建大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能電站，參與電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻，是目前國內(nèi)外電力系統(tǒng)儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)。

　　其中，液流電池是通過可溶性電對(duì)在惰性電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而完成能量存儲(chǔ)與釋放的一類電池。與其他電池不同的是，其電解質(zhì)(可溶性電對(duì))是分別存放在2個(gè)不同的容器中，通過泵的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)。由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，液流電池的功率和容量相互獨(dú)立，可以根據(jù)需求分別調(diào)整系統(tǒng)的容量和功率的大小。此外，液態(tài)流動(dòng)電解質(zhì)使得液流電池響應(yīng)時(shí)間極短。

　　目前比較成熟的液流電池技術(shù)包括全釩液流電池、鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池和多硫化物/溴液流電池。其中，全釩液流電池體系由澳大利亞新南威爾士大學(xué)于20世紀(jì)80年代提出，至今一直是世界各國研究的熱點(diǎn)，并且占據(jù)了大部分液流電池市場。目前，已經(jīng)有兆瓦/兆瓦時(shí)級(jí)和超過兆瓦級(jí)的全釩液流電池組投入運(yùn)營。

　　本文所分析的電池儲(chǔ)能電站以全釩液流電池作為儲(chǔ)能調(diào)峰電站的儲(chǔ)能介質(zhì)。首先，全釩液流電池相較于鉛酸電池，鈉硫電池，鋰電池等其它類型儲(chǔ)能系統(tǒng)，雖然安全性較高、生命周期性價(jià)比好，對(duì)環(huán)境相對(duì)友好，但是釩液罐重量大，體積較大，對(duì)于土建結(jié)構(gòu)要求較高，也導(dǎo)致了全釩液流電池儲(chǔ)能電站相較于其它類型儲(chǔ)能電站占地面積廣，主要建筑規(guī)模大，使得土建造價(jià)在總工程中占比高。其次，電池儲(chǔ)能電站相較于其它工程建筑，有其獨(dú)特的行業(yè)特殊性，造價(jià)控制管理也較為復(fù)雜。所以如何有效控制電池儲(chǔ)能電站建設(shè)成本，對(duì)我國儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展有著積極的意義。

　　本文就合理降低全釩液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站土建造價(jià)的幾點(diǎn)因素進(jìn)行剖析，為儲(chǔ)能行業(yè)降低工程總造價(jià)提供參考。

　　2 液流電池儲(chǔ)能電站土建造價(jià)的構(gòu)成

　　(1)主要生產(chǎn)工程：儲(chǔ)能車間、生產(chǎn)行政綜合樓、控制室、實(shí)驗(yàn)室，熱網(wǎng)管道建筑，酸液事故儲(chǔ)存池等。

　　(2)與站址有關(guān)的單項(xiàng)工程：交通運(yùn)輸工程，地基處理，廠區(qū)、施工區(qū)土石方工程，臨時(shí)工程等。

　　(3)其它費(fèi)用：建設(shè)場地征用及清理費(fèi)，項(xiàng)目建設(shè)管理費(fèi)，項(xiàng)目建設(shè)技術(shù)服務(wù)費(fèi)，生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)。

　　3 液流電池儲(chǔ)能電站土建造價(jià)可合理降低的幾方面

　　業(yè)主方通過全程參與設(shè)計(jì)方案的比選和評(píng)價(jià)，在滿足設(shè)計(jì)要求和安全性及可靠度要求的前提下，追求工程全壽命周期的造價(jià)最低。通過有效的提高資源使用效率、優(yōu)化配置資源，提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。全站區(qū)生產(chǎn)建筑及輔助建筑盡量采用聯(lián)合建筑的設(shè)計(jì)方式，通過建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化，緊湊布置，減少建筑外墻和屋面工程，節(jié)約占地，減少能源及原材料消耗。

　　3.1 主要生產(chǎn)工程以節(jié)約用地為原則

　　降低工程造價(jià)第一步，從節(jié)約寶貴的土地資源開始。在不違背工藝流程，保障電站安全運(yùn)行的前提下，全釩液流電池儲(chǔ)能站可采取以下節(jié)約用地的措施：

　　(1)各建筑物、構(gòu)筑物之間的距離在條件允許下均按《火力發(fā)電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的最小距離建設(shè)。

　　(2)建筑物集中布置，盡量合并，減少主要生產(chǎn)工程用地面積。

　　建筑物在滿足工藝布置的基礎(chǔ)上，通過建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化，緊湊布置，控制層高，盡量減小建筑物的體型系數(shù)。如將儲(chǔ)能車間與生產(chǎn)行政綜合樓合并設(shè)置，可使建筑總體積大幅降低，一樓多能。以建設(shè)規(guī)模為200MWh的全釩液流電池儲(chǔ)能電站為例，儲(chǔ)能車間與生產(chǎn)行政綜合樓合并后，對(duì)控制室、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，儲(chǔ)能車間采用單車間200MW綜合式布置形式，除變壓器事故油坑，所有廠區(qū)相關(guān)建構(gòu)筑物都整合到儲(chǔ)能車間內(nèi)。變壓器及GIS位于儲(chǔ)能車間一角。變壓器事故油坑考慮布置在綠化帶地下。可節(jié)約建筑土建面積近20%。

　　(3)采用聯(lián)合建筑使建筑物向空中發(fā)展，如在屋頂設(shè)置設(shè)備平臺(tái)、隔聲屏等。將箱式變壓器置于儲(chǔ)能車間頂部、將配電裝置與變壓器上下布置成電氣綜合樓等。

　　通過采取如上的節(jié)地措施，使站區(qū)用地大大減少，相應(yīng)的站區(qū)道路面積、站區(qū)各種工藝管線長度、站區(qū)圍墻長度等均減少，從而初步降低土建造價(jià)。

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