中國儲能網訊：今年4月，在潘集區(qū)瓦房村，一座看似普通的臺區(qū)儲能系統(tǒng)靜靜運行，卻承載著不普通的使命——這是國內首個60kWh水系鈉離子電池分布式安全儲能臺區(qū)。它的成功運行驗證了水系鈉離子電池在低壓配網、戶用側的適配性與實用性，為破解分布式新能源消納難題提供了可復制可推廣的實踐樣本。
“就像在村里安了一個大水桶，太陽大的時候把多余的水存起來，晚上或者陰天再放出來用。”瓦房村村民這樣樸素地理解這項技術。這顆“不燃不爆”的電池，背后是一場跨越高校、企業(yè)與電網的聯(lián)合技術攻關，也是一條從實驗室到變電站的成果轉化之路。
農村配電網的“老大難”，等來了一劑安全藥方
當前，隨著分布式光伏快速普及與新能源充電樁持續(xù)下沉，農村配電網面臨“紅區(qū)”比例高、電壓越限、線路重過載、光伏消納難等系列難題。這些已成為制約新能源高質量發(fā)展的核心堵點。
自2025年11月起，國網淮南供電公司立足自主研發(fā)的水系鈉離子電池技術，創(chuàng)新采用臺區(qū)側直流儲能與微電網建設模式，深度優(yōu)化光儲協(xié)同控制策略，實現精準削峰填谷。相較于傳統(tǒng)電網改造，該方案無需大規(guī)模土建，可實現不停電柔性施工，兼具成本低、效率高、周期短的顯著優(yōu)勢。
更為關鍵的是安全。相對于鋰電池等有機電解質，該臺區(qū)核心儲能系統(tǒng)具備遇明火不燃、無毒無腐蝕、電解液可綠色回收、循環(huán)壽命超長等本質安全特性。系統(tǒng)還可實現并離網無縫切換，在主網故障時保障關鍵負荷不間斷供電。
項目投運后，潘集區(qū)瓦房村2號臺區(qū)電壓越限、反向重過載、光伏消納不足三大難題得到有效解決，為農村安全用電撐起了一把“保護傘”。
十年磨一劍：從“易燃易爆”到“本征安全”
儲能行業(yè)長期面臨一個兩難困境：能量密度高的電池，往往安全性差；安全性好的電池，又往往成本高、壽命短或污染環(huán)境。鋰離子電池在熱失控風險上的先天短板，讓電網級大規(guī)模儲能始終面臨高風險。
水系鈉離子電池給出了另一種答案。它以水為電解液介質，天然不燃不爆，具備本征安全性；鈉資源儲量豐富、分布均勻，成本遠低于鋰；制造過程無有毒有害物質，環(huán)境友好。但技術瓶頸同樣突出：能量密度偏低、循環(huán)壽命需提升、電極材料在水系環(huán)境中的穩(wěn)定性曾是長期難題。
2023年，國網淮南供電公司主動謀劃，聯(lián)合中國科學技術大學、復旦大學、江蘇理工學院和北京益源伏安電源科技有限公司，在金家?guī)X共建水系離子聯(lián)合實驗室，把高校的基礎研究能力、企業(yè)的工程化經驗和電網的實際應用場景擰成一股繩。
據聯(lián)合實驗室技術負責人、江蘇理工學院副教授毛武濤介紹，相較于目前在變電站內廣泛使用的鉛酸蓄電池，水系鈉離子電池具有不燃不爆、綠色無污染、使用壽命長、無需通過充放電保持電池活性等顯著優(yōu)勢。
“水系鈉離子電池的電解質是水，由鈉離子在正負極之間來回移動，從而完成充放電。即使火燒、刺穿、水洗，都不會發(fā)生自燃自爆事故，解決了鋰離子電池最受關注的安全問題?！泵錆f。
2024年3月，國內首臺水系鈉離子直流電源系統(tǒng)在辛東變電站成功并網運行，標志著水系鈉離子電池研發(fā)邁入實用化新階段。
從“示范”到“產業(yè)”：一條正在打通的價值鏈
技術突破只是第一步，成果能不能走出變電站、走進市場，才是真正的考驗。2025年，水系鈉離子電池技術先后斬獲全國電力儲能技術應用創(chuàng)新成果五星級獎項，并亮相世界制造業(yè)大會。
“水系鈉離子電池儲能技術目前已在多個關鍵場景實現落地應用，其在備用電源、儲能、戶用電源、低速電動車等領域具有顯著安全優(yōu)勢與廣闊應用前景?！眹W淮南供電公司發(fā)展策劃部副主任張坤告訴記者。
除瓦房村臺區(qū)外，淮南辛東變220kV站、馬鞍山北郊變220kV站、中石化中安聯(lián)合10kV碼頭罐區(qū)變電所備用電源、實訓室等多個示范場景已穩(wěn)定運行。
從瓦房村的田間地頭，到辛東變電站的蓄電池室，再到世界制造業(yè)大會的展臺上，這顆不燃不爆的水系鈉離子電池正在一步步走出實驗室、走進實際應用。對國網淮南供電公司和他們的聯(lián)合攻關團隊來說，技術突破只是起點，讓更多變電站、更多村莊、更多企業(yè)用上這顆“安全電池”，才是真正的目標。
張坤最后向記者透露，目前，國家新型儲能試點示范項目——兆瓦時級水系鈉離子電池儲能示范電站正在加快建設。這意味著，這項“淮南造”的安全儲能技術，正從示范驗證加速邁向規(guī)模化應用，未來可期！
