全釩液流電池：儲(chǔ)能新星，還是高密度城市的“生態(tài)***”？

　　在全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和”雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，新型儲(chǔ)能技術(shù)扮演著日益關(guān)鍵的角色。其中，全釩液流電池(Vanadium Redox Flow Battery， VRFB)憑借其在安全性高、循環(huán)壽命長、擴(kuò)容性強(qiáng)以及全生命周期成本相對(duì)較低等方面的獨(dú)特優(yōu)勢，被視為儲(chǔ)能領(lǐng)域，特別是長時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用的潛力股。東吳證券在2022年的研究報(bào)告《安全穩(wěn)定、壽命長，釩電池長時(shí)儲(chǔ)能空間廣闊》中指出，全釩液流電池能夠有效彌補(bǔ)鋰電池在安全方面的不足，并在電網(wǎng)調(diào)峰、可再生能源消納等方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。值得注意的是，麥肯錫公司曾預(yù)測，至2025年全球長時(shí)儲(chǔ)能(8小時(shí)以上)累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到30-40GW，而到2040年這一數(shù)字將激增至1.5-2.5TWh，為釩電池等長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)提供了巨大的市場空間。

　　全釩液流電池的核心奧秘在于其電解液中的釩元素。釩是一種重要的工業(yè)金屬，其氧化物-特別是五氧化二釩(V2O5)，是制備釩電解液的關(guān)鍵前體材料。電池通過釩離子在不同價(jià)態(tài)間的轉(zhuǎn)換(如V2+/V3+與VO2+/VO2+)實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存與釋放。然而，正如任何技術(shù)都具有兩面性，全釩液流電池在展現(xiàn)其儲(chǔ)能優(yōu)勢的同時(shí)，其核心材料五氧化二釩及含有強(qiáng)酸的電解液，也帶來了不容忽視的環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)。五氧化二釩本身被列為高毒化學(xué)品，對(duì)人體多個(gè)系統(tǒng)具有潛在危害；而電解液一旦泄漏，其強(qiáng)酸性和含釩特性可能對(duì)土壤、水體造成嚴(yán)重污染。

　　本文的核心議題正源于此：當(dāng)上海這樣一座人口高度密集、土地資源稀缺、且擁有眾多環(huán)境敏感區(qū)(如飲用水源保護(hù)區(qū)、生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)等)的國際化超大都市，計(jì)劃或考慮部署如50MWh規(guī)模的大型全釩液流電池儲(chǔ)能設(shè)施時(shí)，其潛在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)(尤其是對(duì)土壤、水體的長期影響)和對(duì)公眾健康的威脅是否得到了透徹的認(rèn)知與科學(xué)的評(píng)估?相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)防范和應(yīng)急管理措施是否足以應(yīng)對(duì)最壞情況?公眾與決策者對(duì)此類項(xiàng)目在城市核心區(qū)域或敏感區(qū)域周邊的安全性，理應(yīng)持有審慎的質(zhì)疑態(tài)度，并進(jìn)行深入的探討。

　　全釩液流電池作為一種具有潛力的新型儲(chǔ)能技術(shù)，無疑為解決能源轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了新的可能。其在長時(shí)儲(chǔ)能、電網(wǎng)調(diào)峰等方面的優(yōu)勢值得肯定。然而，任何技術(shù)的推廣應(yīng)用，都不能忽視其可能伴隨的環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在上海這樣環(huán)境容量相對(duì)有限、人口高度集聚、安全風(fēng)險(xiǎn)承受能力要求極高的國際化超大都市。

　　本文通過系統(tǒng)梳理，揭示了全釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈中核心物質(zhì)五氧化二釩(V2O5)的固有高毒性，其對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、皮膚、眼睛乃至腎臟等多個(gè)器官均可造成嚴(yán)重?fù)p害，且具有潛在的遺傳毒性、致癌性和生殖毒性風(fēng)險(xiǎn)。更進(jìn)一步，分析了從釩礦開采、V2O5生產(chǎn)，到儲(chǔ)能系統(tǒng)制造、建設(shè)、運(yùn)行(特別是電解液泄漏和火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn))、維護(hù)、乃至最終報(bào)廢回收的全生命周期中，各個(gè)環(huán)節(jié)均可能產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，尤其是泄漏的含釩強(qiáng)酸電解液對(duì)土壤和水體的嚴(yán)重污染潛力。

　　當(dāng)我們將這些潛在風(fēng)險(xiǎn)置于上海的特定背景下進(jìn)行考量時(shí)，其嚴(yán)峻性被急劇放大。上海極高的人口密度意味著任何事故的受影響人群基數(shù)龐大；密布的飲用水水源保護(hù)區(qū)、生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)域，使得選址的難度和風(fēng)險(xiǎn)控制的復(fù)雜度空前提高；而城市特有的水網(wǎng)體系、高地下水位等因素，則可能加速污染物的遷移擴(kuò)散。、——個(gè)50MWh規(guī)模的全釩液流電池項(xiàng)目，其數(shù)百噸V2O5(以電解液形式存在) 的體量本身就是一個(gè)不容忽視的風(fēng)險(xiǎn)源。

　　因此，本文對(duì)在上海大規(guī)模部署此類設(shè)施提出以下核心質(zhì)疑：

　　1.風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知是否全面深入?對(duì)于五氧化二釩的全部毒性譜(特別是慢性、遠(yuǎn)期健康效應(yīng))以及全釩液流電池全生命周期環(huán)境足跡的認(rèn)知，是否已達(dá)到支撐在超大城市進(jìn)行大規(guī)模安全應(yīng)用的科學(xué)深度?

　　2.技術(shù)與管理是否成熟到”無憂推廣”?現(xiàn)有電解液配方、儲(chǔ)罐材料與密封技術(shù)、泄漏監(jiān)測與預(yù)防技術(shù)、以及日常運(yùn)維管理水平和應(yīng)急處置能力，是否真正達(dá)到了能夠確保在上海這樣復(fù)雜環(huán)境中安全、可靠、長期運(yùn)行，且無重大后顧之憂的成熟度?

　　3.環(huán)評(píng)與決策是否真正負(fù)責(zé)?相關(guān)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)是否真正做到了”預(yù)防為主、科學(xué)評(píng)估、公眾參與、風(fēng)險(xiǎn)可控”?選址決策是否充分考慮了最壞情景下的環(huán)境代價(jià)和社會(huì)成本?公眾對(duì)健康的深切憂慮是否得到了充分尊重和有效回應(yīng)?

　　我們的立場是明確的：對(duì)在上海規(guī)劃和部署包括50MWh在內(nèi)的大型全釩液流電池項(xiàng)目，必須采取最為審慎的態(tài)度和最為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，絕不能以犧牲城市的生態(tài)安全和市民的健康福祉為代價(jià)。

　　展望未來，上海在推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，助力能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí)，更應(yīng)在全球城市環(huán)境治理和風(fēng)險(xiǎn)防控領(lǐng)域率先垂范。這要求上海不僅要關(guān)注儲(chǔ)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)指標(biāo)，更要投入巨大精力，建立健全一套針對(duì)此類(及其他)新型儲(chǔ)能設(shè)施的超前性、系統(tǒng)性、精細(xì)化、全鏈條的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控與應(yīng)急管理體系。這包括但不限于：制定更嚴(yán)格的地方性選址與安全標(biāo)準(zhǔn)；強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的深度與獨(dú)立性；提升智能化監(jiān)測預(yù)警水平；構(gòu)建專業(yè)化、實(shí)戰(zhàn)化的應(yīng)急響應(yīng)能力；并確保項(xiàng)目全過程的公開透明與實(shí)質(zhì)性的公眾參與。

　　在相關(guān)的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)得到充分認(rèn)知、科學(xué)評(píng)估、并能以現(xiàn)有技術(shù)和管理手段有效控制在社會(huì)可接受水平之前，對(duì)于在上海這樣特殊城市大規(guī)模部署全釩液流電池等具有相似風(fēng)險(xiǎn)特性的儲(chǔ)能設(shè)施，應(yīng)保持高度的克制。同時(shí)，應(yīng)持續(xù)鼓勵(lì)和投入研發(fā)更為安全、更為環(huán)保、資源依賴性更低的儲(chǔ)能技術(shù)或?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)方案，真正實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型與城市可持續(xù)發(fā)展、高品質(zhì)生活的和諧統(tǒng)一,堅(jiān)守上海的生態(tài)環(huán)境底線與市民健康底線。