В соответствии с национальной стратегией «двойного углерода» новая энергия, представленная фотоэлектрической и ветроэнергетической энергией, процветает. С массовым доступом к фотоэлектрической и ветровой энергии спрос на ресурсы частотной модуляции и регулирования пиковой нагрузки энергосистемы резко возрос. Система хранения энергии играет все более важную роль в решении проблемы потребления новой энергии, повышении стабильности энергосистемы и повышении эффективности использования системы распределения. Электрохимическая литий-ионная система хранения энергии, из-за низких требований к среде развертывания и многих применимых сценариев, ее масштаб применения быстро растет. В то же время широкомасштабного применения безопасность электростанций хранения энергии также привлекла широкое внимание.
Новые накопители энергии на стороне энергии, хранение энергии на стороне сети, большие автономные и микросетевые электростанции для хранения энергии часто используют хранение энергии контейнерного типа. Десятки тысяч электрических ячеек устанавливаются в контейнеры через последовательное/параллельное соединение. Между положительным и отрицательным электродами литий-ионных аккумуляторов имеется только тонкий слой мембранной изоляции. Электрическая изоляция в основном зависит от изоляционных материалов и электрических переключателей. Изоляционные материалы могут быть карбонизированы и стать проводящими материалами при высоких температурах, разъединитель также может сломаться под высоким напряжением, а лампа переключения силового устройства также может вести себя ненормально при обратном высоком напряжении и ударе перенапряжения. Во время тысяч циклов зарядки и разрядки в течение длительного времени, особенно в условиях перезарядки, перегрузки и перегрева, возможно вызвать короткое замыкание ячейки и локальный выход из-под контроля. Если какая-либо ячейка имеет проблему безопасности, если нет строгих мер защиты безопасности, чтобы справиться с ней заранее, это может вызвать цепную реакцию системы и вызвать аварию взрыва.
Увеличение изоляционных материалов и прочности и строительство железной стены электростанции-накопителя энергии может решить проблемы безопасности электростанции, но это увеличит стоимость электростанции и не будет способствовать широкомасштабному продвижению и применению накопителей энергии. Безопасность хранения энергии контейнерного типа должна начинаться со схемы системы, выбора материала, конструкции безопасности и других аспектов, с тем чтобы всесторонне учитывать два важных показателя безопасности и стоимости. В настоящее время основными технологиями и мерами безопасности, применяемыми электростанцией, являются: новая модульная технология хранения энергии, аэрогелевые теплоизоляционные материалы, традиционная электрическая защита, управление температурой и эффективные системы пожарной безопасности и т.д.
1. Модульная технология хранения энергии
Литиевая батарея первого поколения просто соединила аккумуляторные батареи последовательно в кластеры, а литиевая батарея второго поколения добавила несколько интеллектуальных блоков управления батареями на основе литиевой батареи первого поколения. Тем не менее, ряд проблем, таких как риск высокого напряжения шины постоянного тока и изоляции батареи, неравномерный разряд тока между кластерами и невозможность смешивания эшелонных батарей, не могут быть полностью решены в системе литиевых батарей, что поставило знак вопроса о безопасном и стабильном применении литиевой батареи. Новое модульное накопитель энергии. Каждый аккумуляторный модуль соответствует системе управления батареями BMS. Он оснащен несколькими функциями, такими как электрическая и физическая двойная изоляция, автоматический выход из отказных модулей, раннее предупреждение о выходе из строя изоляции батареи и т. Д., Которые обеспечивают безопасность и надежность литиевых батарей. Модули являются самоадаптивными и активными токовыми, поддерживают смешанное использование эшелонных батарей и батарей разных марок, поэтапное расширение емкости и минутное обслуживание, а также решают многие проблемы применения литиевых батарей одним махом.
2. Аэрогель-гель
Аэрогель представляет собой разновидность твердого материала с нанопористой сетевой структурой и заполненного газообразной дисперсионной средой в порах. Это самое легкое твердое тело в мире. Аэрогель признан самым легким твердым материалом в мире, и это новое поколение энергоэффективных теплоизоляционных материалов. Аэрогель обладает характеристиками высокой огнестойкости, легкого объема и низкого расхода. Он стал лучшим выбором теплоизоляционных материалов для силовых аккумуляторных батарей. В настоящее время он принят на вооружение аккумуляторными предприятиями и производителями новых энергетических транспортных средств.
Аэрозоль также может достигать трехуровневой противопожарной защиты. Принимая кластер батарей в качестве блока защиты, используется централизованный анализ отбора проб газа. Через детекторы, предустановленные в каждой коробке упаковки, изменения внутреннего химического состава литиевой батареи обнаруживаются в режиме реального времени. Чип анализирует и вычисляет изменения различных параметров, а также эффективно подавляет и предотвращает раннюю противопожарную профилактику и контроль ячеек в батарейном отсеке, чтобы предотвратить неконтролируемое расширение литиевой батареи и взрыв шкафа хранения энергии.
