序

能源是支撑人类生存的基本要素，是国民经济的基础，是推动世界发展的动力之源。随着国民经济发展和人民生活水平的提高，对能源的需求也越来越多。一方面化石能源的大量消耗，不仅造成化石能源的日益短缺，同时，也造成了严重的环境污染，雾霾和恶劣气候频发。提高能源供给能力，保证能源安全，支撑人类社会可持续发展已成为全球性挑战。以化石能源为主的能源结构显然无法支撑人类社会的可持续发展。因此，开发绿色高效的可再生能源，提高其在能源供应结构中的比重，是实现人类可持续发展的必然选择。碳达峰、碳中和是中国应对全球气候问题对世界做出的庄严承诺，充分体现了大国担当。推动碳达峰、碳中和工作有利于推动我国可再生能源的普及和应用。

可再生能源发电（如风能、太阳能发电）受到昼夜更替、季节更迭等自然环境和地理条件的影响，电能输出具有不连续、不稳定、不可控的特点，给电网的安全稳定运行带来严重冲击。为缓解可再生能源发电并网对电网的冲击，提高电网对可再生能源发电的接纳能力，需要通过大容量储能装置进行调幅调频、平滑输出、计划跟踪发电，提高可再生能源发电的连续性、稳定性和可控性。因此，大规模储能技术是解决可再生能源发电普及应用的关键瓶颈技术。

液流电池，特别是全钒液流电池具有安全性好、输出功率和储能容量可独立设计、单体电堆功率高且均匀性好、储能系统设计灵活且易于扩展等特点，适合用于输出功率为数kW至数百MW、储能容量为数百kWh至数百MWh的储能范围。在电力系统固定式大规模储能应用领域，从储能系统的安全性、生命周期的性价比和环境负荷方面综合考虑，全钒液流电池储能技术在未来电网的发电侧、输配电侧、可再生能源接入及分布式供电和微电网中有着重要的市场前景。

本书作者刘宗浩在全钒液流电池的关键材料及核心部件（如碳塑复合双极板、电极、电堆）的研究开发，电池储能系统的工程开发和产业化应用等领域具有10多年的实际工作经验和工程应用积累。作者从液流电池的研究背景、原理、系统集成管理、技术应用现状和发展、专利和标准化等方面，做了较全面的论述。本书结构新颖，文笔流畅，内容全面，具有较强的实用性。本书将对从事可再生能源应用、能源管理、能源存储与转换、电池研究与开发等领域的工程技术人员以及高校相关专业的师生大有帮助。本书必将推动液流电池技术在我国大规模储能系统中的应用。

中国科学院大连化学物理研究所研究员 张华民

2021年12月