Skoltech 的科學家提出了一種模型，可以促進釩氧化還原液流電池的設計和運作。這些大型電力儲存裝置預計將在能源轉型中發揮重要作用，並已被中國、德國和美國的公用事業公司使用，以平衡電網的尖峰需求。

這項技術（或類似的解決方案）對於電動車和再生能源的廣泛採用、提高核電廠的效率和安全性以及為關鍵基礎設施提供充足的備用電源來說是不可或缺的。這學習發表於電源雜誌。

「液流電池是一種化學電池活力儲存與儲存沒有本質區別鋰離子和其他電池。基本組件是相同的：兩個電極和一種稱為電解質的介質，有助於離子的轉移。但提供能量的化學反應不是發生在電極上，而是發生在液體電解質中。

「從實用的角度來看，液流電池比傳統蓄電池體積更大、更重，因此不適合便攜式設備。儘管如此，液流電池容量大、壽命長，並且對電網規模存儲具有適應性。此外，它們可以快速充電充電，不會造成火災隱患，並且依賴原料源自俄羅斯。而且釩相當容易回收，」研究人員補充道。

全釩液流氧化還原電池是公用事業公司用於此類大規模電力儲存的最先進技術。它使能源生產商能夠平衡同時使用空調等設備而引起的電力需求激增。

雖然尖峰負載是一個始終存在的問題，但隨著越來越多的駕駛選擇電動車，並在晚上通勤回家後立即開始將它們全部插入，這個問題可能會加劇。

釩電池也有助於管理再生能源發電的可變性。該技術非常適合作為資料中心、核電廠和其他需要不間斷運作的工業設施的備用電源。

「不像鋰離子電池，基於釩的儲存系統可以在許多操作週期中保持幾乎不減少的容量。這需要從一開始就進行適當的設計，再加上適當的維護方案，」擔任該計畫首席研究員的 Skoltech Energy 的研究科學家謝爾蓋·帕塞戈夫 (Sergey Parsegov) 說道。

「我們研究中提供的模型有兩個作用。它幫助製造商優化電池中使用的材料，以提高可靠性並減緩容量下降。它還告訴為儲存系統提供服務的公司何時以及如何進行。涉及糾正電解質中容易出現的不平衡。

因此，該模型使得在實際實施釩液流電池時能夠利用該技術的固有優勢。

研究人員表示，他們的方法的主要優點是不需要太多關於建模電池薄膜的資訊。通常，人們必須輸入材料和所使用的精確技術以及尺寸。該模型在電池運行過程中逐漸適應電池，直到達到適當的精度。

該模型的核心是對設備中發生的底層物理過程的非常詳細的描述。這就是用最少的輸入資料實現高精度預測的原因。

「這實體模型回到我和我的同事基於我的博士學位發布的模型。Skoltech 的論文項目，」普加奇說。

“新模型的與眾不同之處在於，我們納入了各種膜參數的不確定性因素。這使得模型能夠適應當前的膜條件，並且不需要有關膜物理特性的詳細信息。”

該模型接受一些基本參數，並在簡短的實驗過程中使用特殊的演算法將參數調整為儲能係統中的實際值。

此前，Skoltech研究人員建議的一種平衡電網負載的方法，透過在溫室中安排人工照明，以便在電價最低時精確種植生菜。