前言
隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的凸顯，可再生能源的發(fā)展受到高度關(guān)注。普及應(yīng)用可再生能源，對(duì)于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、實(shí)現(xiàn)能源革命至關(guān)重要。2020年9月，習(xí)近平主席在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上做出碳達(dá)峰、碳中和的鄭重承諾，為實(shí)現(xiàn)零碳中國(guó)指明了方向，也成為能源革命的強(qiáng)勁推動(dòng)力。
以傳統(tǒng)化石能源為基礎(chǔ)的火電等常規(guī)能源通常按照用電需求進(jìn)行發(fā)電、輸電、配電、用電的調(diào)度；而以風(fēng)能、太陽能為代表的可再生能源發(fā)電取決于自然資源條件，具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性，其調(diào)節(jié)控制困難，大規(guī)模并網(wǎng)運(yùn)行會(huì)給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來顯著影響。
儲(chǔ)能技術(shù)有助于解決可再生能源發(fā)電不連續(xù)、不穩(wěn)定的問題，提升可再生能源并網(wǎng)率，提高電網(wǎng)安全可靠性。因此，儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)可再生能源普及應(yīng)用的關(guān)鍵核心技術(shù)，是國(guó)家的重大戰(zhàn)略需求�！赌茉醇夹g(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（20162030年）》指出：科技決定能源的未來，科技創(chuàng)造未來的能源。能源技術(shù)創(chuàng)新在能源革命中起決定性作用，必須擺在能源發(fā)展全局的核心位置。在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能是關(guān)鍵核心技術(shù)支撐。
液流電池技術(shù)尤其是全釩液流電池技術(shù)，由于具有安全、環(huán)保和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，適宜于發(fā)電和輸電等電力系統(tǒng)用大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域，在加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)過程中正起到越來越重要的作用，受到廣大學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界越來越廣泛的高度重視。
作者從2006年開始從事液流電池技術(shù)相關(guān)的研究，所從事的液流電池領(lǐng)域主要包括全釩液流電池，鋅/溴液流電池，多硫化鈉/溴液流電池等，在液流電池用雙極板、電堆、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)及應(yīng)用方面積累了豐富的研究經(jīng)驗(yàn)和大量的技術(shù)資料。作者所在的團(tuán)隊(duì)在液流電池技術(shù)領(lǐng)域包括電解質(zhì)溶液、電極雙極板、新型離子交換膜等關(guān)鍵材料和電堆等核心部件的設(shè)計(jì)開發(fā)、工程化以及液流電池儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用等方面做出了大量開創(chuàng)性和引領(lǐng)性工作。本書是在作者及其所在團(tuán)隊(duì)多年工作積累的基礎(chǔ)上撰寫和編著的。
本書共分為7章。第1章概要介紹了儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展背景和目前物理儲(chǔ)能及化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。第2章從原理、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)重點(diǎn)介紹了各種液流電池技術(shù)體系。第3章重點(diǎn)介紹了全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)成及運(yùn)行管理方面的內(nèi)容。第4章概要介紹了全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、驗(yàn)收及運(yùn)行維護(hù)等流程方面的材料。第5章分析匯總了國(guó)內(nèi)外液流電池技術(shù)專利及標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)構(gòu)建的進(jìn)展及現(xiàn)狀。第6章根據(jù)電力系統(tǒng)不同應(yīng)用領(lǐng)域，匯總了液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用案例。第7章梳理液流電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，就液流電池技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行了展望。
本書的撰寫和編著過程中，劉宗浩對(duì)本書的總體內(nèi)容及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了組織和規(guī)劃，并著重撰寫了第1、2、3和7章的內(nèi)容；高素軍著重撰寫了第4章的內(nèi)容；鄒毅著重撰寫了液流電池關(guān)于SOC方面的內(nèi)容；張蓉蓉基于在液流電池漏電電流模擬分析仿真方面的工作積累，撰寫了液流電池系統(tǒng)漏電特性及建模仿真的內(nèi)容；孫愷著重撰寫了液流電池系統(tǒng)外特性建模及模擬仿真方面的內(nèi)容；王曉麗、王世宇重點(diǎn)撰寫了第5章液流電池技術(shù)專利及標(biāo)準(zhǔn)等知識(shí)產(chǎn)權(quán)構(gòu)建方面的內(nèi)容；劉靜豪、李曉宇重點(diǎn)撰寫了第6章液流電池儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用案例方面的內(nèi)容；大連產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院有限公司的王德智同志對(duì)于本書在電池系統(tǒng)充放電狀態(tài)監(jiān)控及電解質(zhì)溶液離子濃度檢測(cè)等方面內(nèi)容也做了大量工作。同時(shí)，作者對(duì)于為本書的撰寫和編著做出貢獻(xiàn)的同事和朋友們表示衷心的謝意。
由于作者知識(shí)積累和學(xué)術(shù)水平有限，且隨著各類液流電池技術(shù)的快速發(fā)展，書中難免會(huì)出現(xiàn)不足和疏漏之處，敬請(qǐng)同行和讀者批評(píng)指正。

作者
2021年12月于大連