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建立全生命周期多维度安全管控技术正当时

建立全生命周期多维度安全管控技术正当时 储能与电力市场
2025-02-18
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导读:从生产制造到电站建设与运维,四维能源持续深耕助力储能安全发展

2月17日,工业和信息化部等八部门联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》。该方案在实施新型储能技术创新行动方面,重点强调攻关全生命周期多维度安全技术,围绕新型储能系统生产制造、运行维护、回收利用全生命周期,构建本征安全、主动预警、高效防护、安全应用等多维度技术体系


攻关全生命周期多维度安全技术,已经成为储能行业实现高质量可持续发展的关键。伴随储能装机规模高速增长,储能安全事故也呈增多之势,这也使得加强储能的安全规范管理,成为了各级政府及管理部门的当务之急。


从2023年起,各地相继出台了多项政策,规范储能项目开发建设的各流程管理、储能电站消防安全管理、储能电站电网运行安全监管等。同时,广东、江苏等地还在加快地方标准的制定。


一系列从国家到地方的管理规范政策的出台,无疑将为储能行业的安全发展提供重要支撑,同时这也更是储能行业的发展迈向规范化、走向成熟之路的关键驱动力。


而这,也对储能企业,特别是储能设备制造企业,提出了更高的要求。建立覆盖储能系统生产制造、建设施工、运行维护,回收利用全生命周期的高安全管控技术,将成为储能企业脱颖而出的关键。


安全管理规范密集发布
中国储能从规模扩展迈向安全与质量并重新阶段


2023年3月,国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2023版)》在安全设计标准、消防与应急管理、系统集成与运维规范、并网安全要求等多方面对储能系统及储能电站提出了明确的要求。至此之后,两年间,我国相关政策进入了密集发布期。


目前已出台的政策涉及了储能项目的规划、备案、建设、调试、并网验收等流程,同时,也改了储能消防安全管理、储能电站运行管理等。此外,广东、江苏还在加快地方标准的制定。这些政策都将成为储能电站安全稳定运行的有效保障,储能项目的建设和系统设计等更加有据可依。


2023年以来,国内出台的部分重点的管理规范及地方标准如下。



建立全生命周期多维度安全管控技术
储能企业的积极响应



大量安全管理规范的出台和实施,标志着中国储能产业正从“规模扩张”迈向“安全与质量并重”的新阶段。


而事实上,在各地政策频繁出台的同时,活跃在市场一线的头部储能企业们,已经在积极布局相关领域,推动技术进步,为市场提供更高效、更安全的储能解决方案。


四维能源对当前频发的储能电站事故进行归因,全面识别并梳理了在基础零部件电芯、系统集成、道路运输、建设施工、运行维护、火灾处置等核心部件及关键环节上可能出现的问题与风险,提出了从探测预警、过程监管、数据分析、安全联动、处置有效五大方面发力,通过探测手段相互耦合、主系统断电下监管、数据耦合分析、不同系统间保护逻辑耦合等多维度的技术协同,为储能电站消防安全提供多重保障,确保其稳定、高效运行。


图源:四维能源


另外,在热失控的安全预警方面,四维能源对现有的事故进行分析研究后发现,传统的依赖于温度和烟雾探测等手段的火灾探测方法,由于精度、处理速度和热失控本身变化规律的限制,导致无法在早期对锂离子电池热失控准确预警,只能在热失控过程的中后期进行响应,限制了消防处置措施的及时性,增加了事故发生的风险。


而事实上,在电池热失控着火之前,除温度、特征气体等信号外,电池间挤压力的变化,可以更直接、更早期发现异常。四维能源创新性的研发了利用力维度探测技术,通过将离子传感器集成至电池组,从而实现了实时监测电池状态变化,预警潜在的安全风险。


在江苏的一个工商业储能项目中,四维能源将传感器集成至每个电池模块,并通过4G网络实现与BMS的独立连接,成功实现了电池状态的实时监控。这也是力维度探测技术在直流舱工商业储能项目中的首次工程化应用。


协合新能源集团新加坡研究院执行院长、四维能源技术专家张波博士表示,在实地测试事件中,在热失控情况下,电池的膨胀力与温度变化的监测结果显示,力维度探测技术在提升热失控预警能力方面表现显著。单纯依靠外部温度监测,已经不足以有效预测热失控带来的安全风险,且预警时间有限。力维度探测技术是目前唯一能够深入了解电池在循环过程中的内部结构变化的手段。力维度探测技术的应用,储能系统热失控的预警可以提前15分钟-3天级,准确度和报出率高达97%,极大地提升了储能系统的安全性。


另外,这种技术通过测试经验积累,对扩张力增加率的监测,可以更准确地估算SOC,对SOH算法和故障进行校验,辅助全生命周期电芯一致性高精度评估,从而显著提升BMS的性能。这不仅优化了电池的使用效率,还延长了电池的使用寿命。这也是四维能源在推动储能技术安全和可靠性方面的创新与实践的充分体现。


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四维能源,高品质储能产品已广泛应用于源网荷各侧项目中


作为协合新能源集团(0182.HK)参与投资建立的创新型企业,四维能源从创立之初,便专注于长寿命、高安全性的新型电力储能系统产品的研发与制造,致力于为全球客户提供一流的储能系统、制造、集成和运营服务。


截至目前,四维能源的储能产品出货已达3.8GWh,广泛应用与源、网、荷各侧。以下为四维能源的部分典型储能案例。


源网侧案例-青海格尔木储能电站项目


图源:四维能源


项目简介:项目位于青海省格尔木市,总体容量90MW/360MWh,共集成108个直流舱及27个升压变流一体机,同时包含EMS等核心控制系统,是青海地区规模最大的储能项目之一。


该项目采用多种防护设计,具有高防风沙性能,特别适用于风沙较大的环境,可确保系统在恶劣条件下稳定运行。同时采用长寿命电芯和电气元件技术,为持久的性能提供保障,这也使得项目整体拥有超长使用寿命,从而提高设备的投资回报率。


源网测案例-江西九江1P储能电站项目


图源:四维能源


项目简介:项目位于江西省九江市永修县,为光伏电站配套30MW/30MWh的储能系统。整个储能系统由9套3.37MWh的储能电池舱以及9套3450kW升压一体机组成。单路接入光伏电站35kV母线。四维能源负责储能系统的直流部分的设计制造。


该项目中,系统充放电倍率为1P,通过对PACK的制造工艺和电池舱的温控系统进行有针对性设计,可确保在正常充放电倍率下,电池舱内温控系统稳定可靠。


光伏配储案例-西藏措美储能电站项目


图源:四维能源


项目简介:项目位于西藏自治区山南市措美县,项目场地海拔高度4500m。为30MW光伏系统按20%4小时配置的储能系统,容量为6MW/24MWh,由6套1MW/4MWh的储能系统组成。


该项目每天进行一个满充满放循环,解决光伏场站的限电问题。该项目也是高海拔地区屈指可数的液冷系统项目之一,通过电气间隙调整,可满足低气压下的爬电距离要求,另外设备控制策略采用降容运行方式。同时,该项目可构建离网型系统,与光伏电站、用电负荷形成独立的微电网系统。


表后案例-宁波某冶铜企业工商业储能项目


图源:四维能源


项目简介:该项目为高能耗企业储能项目,配备一套1725kW/3727kWh用户侧储能系统,实现削峰填谷需量控制等功能,提高电力系统运行效率。项目采用一体化集成设计,由储能直流舱(含BMS、EMS)、升压逆变一体舱(含PCS、升压变压器、高压柜)组成,储能系统采用10kV接入。


项目部署灵活,内置削峰填谷、需量控制等多样化应用,具有备用电源、云端AI智能控制、支持远程监控等功能。该项目中,储能每日按照峰谷电价进行满功率两充两放,达到最佳用电经济性。


责任编辑:Jaya

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