如何提升储能的安全性,应从哪些方面入手?
6月24日,韩国电池制造商ARICELL的锂电池厂发生火灾,造成重大人员伤亡。宁德时代董事长曾毓群表示安全是大家需要首要关注的,如果电池质量不够好,电池质量不够好时,储能就像炸弹一样!多位储能安全及消防专家认为,这值得国内主管部门和相关行业充分借鉴经验教训,尤其是国内运行时间超过三年的老旧电站有必要进行自查自纠。从业内人士处获悉,有关方面正考虑对部分大型储能电站展开一轮安全排查。储能安全, 关乎储能行业的健康发展,近年来,储能市场逐渐升温。然而,行业蓬勃发展的背后,相关安全问题却频频见报,引起社会的广泛关注和讨论,那么如何能有效规避安全事故?今天给朋友们分享三份干货,对储能安全的事故原因、解决方案等内容进行了深度分析。
以下为部分内容,获取完整版,公号《低碳新风》
01
储能电站电池热安全研发进展
PPT来自欧阳明高院士,主要介绍了储能电站电池热安全研发的进展,包括事故分析、研究进展和解决方案三个方面。
1、事故分析
欧阳院士回顾了2011年至今全球储能电站事故案例,分析了事故发生的原因和特征,例如韩国事故率高发、事故季节分布均匀、搁置和安装调试维护阶段事故多等。
2、研究进展
重点介绍了清华大学电池安全实验室在储能电池热安全方面的研究成果,包括:
(1)热失控特性及建模:通过绝热测试和材料分析,揭示了磷酸铁锂电池热失控的机理和特征温度,并建立了相应的数学模型。
(2)热失控产气燃爆危害:研究了不同类型电池热失控产气的组成、爆炸参数和燃爆危险性,发现LFP电池产气的燃爆危险性高于NCM电池。
(3)系统级火灾蔓延:通过实验和仿真,研究了电池簇热失控的蔓延规律和火灾行为,并提出了相应的防护措施。
3、解决方案
(1)储能电站安全产品解决方案:欧阳院士团队提出了“永不爆炸的储能系统,安全还不贵”的解决方案,并从安全设计方法论、安全核心技术、可落地的工程方案等方面进行了详细阐述。
(2)安全设计方法论:强调了全面根因分析和安全设计的重要性,并提出构建储能系统安全设计方法论,包括热失控机理演化分析、系统集成事故诱因分析、全生命周期电池系统评价体系等。
(3)安全核心技术:介绍了全生命周期电池系统评价体系、端+云+AI主动安全防护技术、多物理场全场景安全仿真与防护优化等技术,旨在实现电池安全的本质安全。
(4)可落地的工程方案:从架构、PACK、BMS、EMS和辅助系统等方面,详细介绍了储能电站安全产品解决方案,并强调了分布式智能温控、力学仿真和云平台及算法等技术的重要性。
4、展望
欧阳院士对高安全不起火电池系统、广义车网互动概念和氢储能等未来储能技术进行了发展,并提出了面向碳中和的中国储能愿景。
通过欧阳院士的这份PPT,可以学习电池热失控的机理,包括热诱因、热失效和热蔓延过程;了解不同电池类型的热失控特性,例如触发温度、最高温度、产气量等。推荐给储能电站、电池安全、储能标准制定等领域的小伙伴学习。
02
独立储能电站安全技术与评价
这份PPT主要探讨了独立储能电站的安全技术和评价,指出了当前存在的主要问题和挑战,并提出了相应的解决方案和展望。
1、介绍了新型储能技术的发展现状,包括锂离子电池、压缩空气储能、液流电池等多种技术,并分析了其在电网侧、电源侧和用户侧的应用场景和商业模式。
2、重点分析了锂电池储能的安全现状和防控措施,包括事故统计、产业制度建设、安全防控技术等,并指出了当前锂电池储能安全方面存在的挑战和问题。
(1)事故统计:全球范围内锂离子电池储能电站事故频发,包括电动自行车、新能源汽车、储能电站等。(2)事故原因:电池滥用(过充、过放、过流等)、管理系统异常、管理体系缺陷等。(3)事故演化过程:从电池滥用到热失控,再到火灾爆炸,分析了事故的演化过程。(4)事故防控技术:介绍了锂离子电池热失控防控技术路线,包括电池管理系统、拓扑结构、均衡技术、预警消防技术等。(5)电池状态评估技术:分析了电池管理系统(BMS)的局限性,以及电池状态评估技术的重要性。(6)安全防控技术方向:提出了早期预防、提升管控、及时预警、高效消防等技术方向。
3、展望了储能安全技术研究方向,包括加强电池早期健康诊断、一致性均衡技术、安全控制和预警技术等,并提出了建立储能电站安全风险评价体系的建议。
(1)加强电池安全监控系统:建立智能高效的电池管理系统,实现电池状态感知、故障预警和控制。
(2)加强电池技术及拓扑结构规范应用:优化电池成组、簇、堆技术条件,提升主动均衡技术,降低电池不一致性带来的风险。
(3)研究基于电池衰老周期的早期预测技术:开发针对电芯级的锂电池预防性诊断算法,建立全生命周期智能化管理解决方案。
(4)建立储能电站安全风险评价体系:开展储能电站风险评估和隐患识别,实现风险管理标准化。
这份PPT深入分析了锂电池储能电站的安全问题和事故原因,并介绍了多种安全防控技术,帮助相关人员掌握安全管理的有效方法。介绍了储能电站安全评价标准和流程,帮助相关人员提升安全管理能力,确保电站安全稳定运行。
03
工商业储能安全白皮书
报告由华为发布,旨在探讨工商业储能安全,从设备、资产和人身三个维度出发,介绍储能在工商业场景下的安全挑战和发展现状,以及面向未来的创新技术理念和方向。
主要内容如下:1、工商业储能安全设计挑战(1)储能系统的原始安全性与其电芯性能直接相关,电池本体因素仍然是储能系统安全的核心。(2)针对储能系统的失效链路,其安全管理可以大致分为早期预警和故障及热失控告警两个层次。在早期预警阶段,可以通过结合电芯数据的实时监控、电芯风险的智能预测和故障的分级预警等技术提前预警热失控,给运维挽救措施的介入争取时间,做到从根本上阻断热失控风险。(3)电池热失控的诱发因素多而复杂,包含非电池热风险、外部和环境风险、电气风险、内部缺陷故障和控制失效风险等多种风险源。(4)热失控一旦开始就很难停止,其造成的损失虽然难以挽回,但可以通过快速隔离其扩散做到减少故障损失。2、华为工商业储能安全方案华为基于对储能安全的深刻理解,提出设备、资产、人身三维度的工商业储能主动安全方案,覆盖储能失效的全链路。(1)设备安全:设备安全设计包括电芯安全、电芯级参数实时监控、云BMS热失控预警、功率端子温度检测、多级联动的隔离关断等技术,从电芯源头、状态监测、事故预警和故障隔离四个环节保证储能设备稳定运行。(2)资产安全:资产安全设计的概念包含了光储系统自身的资产安全和周围建筑、物资的安全,华为工商业储能通过多重联动的主动消防抑制系统,降低热失控蔓延和火灾风险,减轻事故下的资产损失。(3)人身安全:人身安全设计是工商业场景下的安全红线,华为工商业储能通过顶置泄爆和声光告警等措施,在极端情况下保护储能系统周围人员尤其是运维人员的人身安全。
04
结语
储能安全是保障行业持续健康发展的基石!近年来,储能领域迎来了前所未有的发展热潮,吸引了众多企业竞相入局,旨在迅速抢占市场份额。然而,在激烈的市场竞争中,部分企业为追求短期内的市场占有率,不惜采取价格战的策略,持续压低储能产品的售价。这一行为虽短期内可能促进销量的增长,但长远来看,却对产品质量构成了潜在威胁。随着成本的不断压缩,部分储能产品的安全性能与耐用性难免受到影响,导致市场上出现了质量参差不齐的现象。储能行业亟需回归理性竞争,在追求技术创新与成本优化的同时,绝不能忽视产品的安全性与可靠性。我今天分享的这几份干货,就为储能安全提供了多套解决方案,需要获取的朋友,请看下方提示。
发布于:山东省