登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
前言:电化学电池储能在安全性方面最大的问题,在于其安全隐患的不可预见性,而热失控一旦发生,又没有有效的手段来控制。飞轮储能装置的优势在于,其运行状态易于实时监测,对于异常状态可以提前预判,可防可控。
一、电化学储能高歌猛进,安全事故警钟长鸣
2018年7月2日,韩国灵岩风电场4MW/12MWh锂离子电池储能电站起火爆炸,708㎡建筑、3500多个电池及配套设施均被烧毁,据初步推算这次事故造成经济损失达到46亿韩元。这一安全事故绝非偶然,据报道,进入今年以来,韩国仅灵岩、庆山就发生过两起电池爆炸事故,只是尚未酿成大祸,存在侥幸心理。“他山之石,可以攻玉”,韩国的电池起火爆炸事故为电化学电池的安全性敲响了警钟,值得引起我国储能行业从业者和相关监管部门足够的重视和深思。
近几年,我国储能产业呈现出高速发展的态势,各种储能技术路线百花齐放。其中,电化学储能技术更是受到各路资金的追捧,商业化进程快速推进,各种电化学电池储能项目如雨后春笋一般涌现,遍布在用户侧、电网侧、发电侧、新能源并网及微电网等各个领域。进入迎峰度夏的7月以来,我国大规模电化学电池储能电站的建设和运行,又掀起了一个新的高潮。
在电化学电池储能一片高歌猛进的繁荣背后,人们关注最多的往往是其商业模式,是其投资回报率,而将安全性问题抛诸脑后,或避而不谈,或视而不见,甚至开始在工业厂房、商业楼宇、数据中心等室内应用场景部署大规模锂离子电池储能系统。殊不知,很多电化学电池是存在一定安全隐患的,如果技术和管理没有跟上,会成为随时可能爆炸的“定时炸弹”,一旦“引爆”,不仅储能系统投资“灰飞烟灭”,而且可能造成人身伤害事故或更大范围的财产损失,悔之晚矣。
二、安全性是第一要素,电化学电池隐患难消
随着电化学电池的大规模应用,我国的电池安全事故也不断出现,值得引起警惕。在已出现的安全事故中,既有铅酸蓄电池,也有磷酸铁锂电池和三元电池。虽然资本的狂热掩盖了对安全的忧虑,但并非所有人都对电池的安全隐患熟视无睹,中国工程院杨裕生院士就曾多次在公开演讲场合大声疾呼:“要把安全性放在储能电池的第一位!”杨院士指出,安全性是储能电池技术评价的第一要素,经济效益要排在第二位。电池组就像汽油箱一样,是一种含高能物质的部件,没有绝对安全的电池。电池本质上是具有危险性的,且随着电池比能量和比功率的提高,发生事故的危险性将增大,是一个概率的问题,是无法完全消除的,只能采取措施来降低电池发生事故的概率。因此,要将使用电池作为使用易燃易爆物品一样对待。
铅酸蓄电池具有悠久的使用历史,其比能量较低,技术比较成熟,已有大量的应用。铅酸蓄电池的安全性在电化学电池中相对来说较高,但即便如此,仍然存在很大的安全隐患,特别是像在数据中心这样一些重要的应用场合,因铅酸蓄电池引发的火灾事故屡见不鲜。例如某银行铅酸蓄电池火灾导致损失2亿人民币,某高校网络数据中心机房发生火灾导致多所高校网络崩溃。
锂离子电池具有比能量高、比功率高的特点,在国内也已经开始大规模应用。锂离子电池中的电解液是用易燃的溶剂配置而成,正、负电极间的氧化剂和还原剂只隔一层约20微米厚的隔膜;电池组运行(甚至停放)中,某一节电池达到一定的温度时,氧化剂和还原剂均易与电解液发生大量生热的化学反应而引起热失控;某一节电池的热失控,又极易引起相邻电池的热失控,从而引发连锁反应,造成整个储能系统的热失控。业内专家认为,现有结构设计的锂离子电池应用于大规模储能,尚存在较大的安全风险,需要技术上的创新突破。
三、飞轮储能异军突起,细分领域崭露头角
飞轮储能是一种先进的物理储能技术,已经发展了五六十年,除了用于航空航天领域之外,近年来,在一些民用工业领域也开始了商业化应用。飞轮储能因为有其独特的优势,发展势头很猛,是一种应用前景非常广阔的储能技术路线,吸引了国内外众多的科研院所和企业投入研究开发。要研制现代高性能的飞轮储能装置,需要掌握磁悬浮技术、高性能材料技术、高速电机技术、电力电子功率变换技术及监测控制技术等核心技术,目前国内的技术水平和国外先进技术尚有较大的差距。在飞轮储能领域,美国VYCON公司掌握全套核心技术,是飞轮储能技术的引领者和飞轮储能产品的集大成者。
高安全性是飞轮储能的一大优势。飞轮储能的基本原理是:在充电状态下,电机工作在电动机模式,将电能转换为飞轮的动能;在放电状态下,电机工作在发电机模式,将飞轮的动能转换为电能输出。能量的存储是靠过高速旋转的飞轮本体来实现的,纯粹是一个物理过程,没有任何化学反应。理论上来讲,高速旋转的飞轮本体也是一个高能的载体,也存在一定的安全风险。但是VYCON公司的飞轮储能装置采用了一系列专利技术,采取多重化的安全保护措施,来确保其安全性。VYCON飞轮储能装置在安全性设计方面主要包括以下措施:
(1)轴承采用五轴主动磁悬浮轴承技术:将飞轮置于密闭的真空容器中,在常温下实现飞轮的完全磁悬浮状态,转子和轴承之间无任何摩擦,并且处于真空环境下运行,减少了飞轮和轴承的发热,能够在37000rpm的转速下长期稳定运行。
(2)飞轮本体采用高强度合金钢材料技术:这种材料不仅一致性好,而且抗疲劳特性强,能够实现数百万次的充放电,长达20年的使用寿命。
(3)采用备用机械轴承进行保护:当磁悬浮轴承异常时,备用机械轴承可以自动对高速旋转的飞轮及转子进行保护,实现平稳停机。另外,飞轮本体置于高机械强度的密闭外壳之中,并安装于高机械强度的机柜内,具备多重的物理结构防护。
(4)具备完善的检测功能和自检机制:在飞轮储能装置运行过程中,对其状态进行全方位的实时监测,包括转速监测、位置监测、温度监测、震动监测和电气量监测等,一旦检测到异常状态立即采取保护措施。另外,还具备急停机制,包括人工急停及电气联动急停。
(5)经过充分的实验验证、认证检测和实践检验:VYCON的飞轮储能装置取得了UL认证,CE认证,美国OSHPD抗震认证,每一台出厂的飞轮储能装置均经过严格测试,现场运行1200多台套,均安全可靠。
电化学电池在安全性方面最大的问题,在于其安全隐患的不可预见性,而热失控一旦发生,又没有有效的手段来控制。飞轮储能装置的优势在于,其运行状态易于实时监测,对于异常状态可以提前预判,可防可控。
相比于电化学电池而言,目前飞轮储能在安全性、功率密度、循环寿命、日历寿命、环境的适应性等方面都有很大的优势,但是在能量密度方面稍显不足,因此,现阶段飞轮储能并不能全面取代电化学电池,只是在某些细分领域优势明显,并开始商业化应用,具有很好的市场前景。在飞轮储能商业化的进程上,VYCON公司也走在了行业的前列。 VYCON公司在飞轮储能领域经过十五年专注的研究、开发和应用实践,已形成了系列化成熟的飞轮储能产品,目前包括VDC系列产品和REGEN系列产品。
VDC系列飞轮产品主要和在线式双变换UPS相结合作为飞轮储能UPS,为关键负荷提供电力保障,大量应用于数据中心、电信机房、银行、医院、机场、学校等场合。
数据中心飞轮储能UPS系统应用案例
REGEN系列产品主要用于轨道交通节能领域,为轨道交通再生制动能量进行能量回馈。当列车制动时,飞轮采用充电模式,转子由低速旋转到高速旋转,将列车制动产生的电能转化为飞轮转动的动能存储起来;当列车启动或加速时,飞轮采用放电模式,将飞轮存储的动能转化为电能输出,从而实现了再生制动能量的回收再利用。
洛杉矶地铁飞轮储能型制动能量回收系统应用案例
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,3月27日,湖北省发改委发布《完善工商业分时电价机制有关事项的通知》。其中对尖、高、平、谷四个时段以及电价比例进行了较大调整。变化最为明显、产生影响最大的是,原来9:00-15:00的6h高峰时段的调整为平段和低谷时段,即午间光伏大发的12:00-14:00设置为谷段,其他日间4个小时设
北极星储能网获悉,3月29日,山东青岛市人民政府印发《数字青岛2024年行动方案》,其中提出:加快新型电力体系建设,深化营配调系统集成贯通,探索“5G+电网”“能源大数据平台”等数字能源应用。加快新型储能等能源设施建设,提升能源梯级利用水平。加快打造高质量充电基础设施服务体系,力争电动汽车
近日,中国能建江苏院中标三峡滨海200兆瓦/400兆瓦时储能电站项目。该项目是江苏沿海储能示范工程,拟建设200兆瓦/400兆瓦时储能电站,将首次在江苏省大型储能项目中采用组串式升压的技术路线,其全寿命周期放电量更高,度电成本更低,经济性更好。项目建成后,将提高电力系统的稳定性,推动能源结构转
3月26日,重庆经信委印发《重庆市虚拟电厂建设管理实施方案(征求意见稿)》。《方案》提出,重庆虚拟电厂重点聚合分布式光伏、分散式风电、用户侧储能、分布式燃机、冻库、充换电设施、空调负荷、集中式供冷供热、铁塔基站、公共照明和工业可调节负荷等可调节资源。按照虚拟电厂聚合资源的类别,重庆
北极星储能网获悉,据盛虹动能消息,2024年3月25日,盛虹动能科技(江苏)股份有限公司(以下简称“盛虹动能”)与泰州市常拓储能科技有限公司(以下简称“常拓储能”)在盛虹动能泰州基地成功举行了战略合作签约仪式,合同总金额达4亿元。双方将围绕绿色新能源新材料产业项目开发、工商业储能产品及解
北极星储能网获悉,3月28日,甘肃省酒泉市阿克塞县大规模储能电站项目启动招商引资。项目建设规模为1000兆瓦时的电池储能项目,电站储能时间4小时,后续可根据电网调峰需要及市场情况继续扩建。基础设施配套情况:园区供电、供水、道路等基础设施完善。投资估算:计划投资17亿元。经济效益预估:项目建
北极星储能网获悉,3月22日,江苏省科学技术厅、江苏省财政厅印发《2024年度省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目指南》及组织申报项目的通知。文件明确,针对“新能源+”和能源新技术等源头减碳路径,围绕绿氢、储能等重点领域开展关键技术攻关,其中包含,新一代长时储能关键技术。研究内容:针对源网
3月12日,由南瑞继保副总工程师詹长江博士召集发起的国际大电网委员会(CIGRE)直流系统与电力电子技术委员会(B4)构网型储能工作组B4.101“构网储能系统(GFMESS)的工业实现及应用”第一次线上会议召开,来自中国、英国、德国、法国、美国、加拿大等18个国家的38位代表参加了会议。会上,詹长江博士
随着世界各国迈向净零排放的步伐加快,人们需要直面可再生能源的间歇性、波动性问题。通常要达到4小时以上甚至跨周、跨季节的长时储能技术,才能保证电力系统的安全稳定运行。通过长时储能,我们可以以负担得起、可靠和可持续的方式转型到可再生能源,并能解决风电和太阳能发电的间歇性和不稳定性。近
北极星储能网获悉,3月28日,广东省东莞市宇佳储能项目开工。据了解,项目建设规模为0.4MW/0.932MWh,储能系统采用4台100kW/233kWh标准储能柜,通过2台和2台并联分别接入企业380V母线。项目建设内容主要包括储能电池舱、设备基础施工、电力电缆捕设、园区配电房并网柜安装。储能系统存的电能全部在园区
多花10分钟充满电,新能源车主将获得更低的充电价格;夏日用电高峰期,空调温度调高一度,写字楼、商场或许能获得额外经济补偿……山东正在建设虚拟电厂,探索如何在不影响社会正常生产生活的前提下,达到节能目的,推动能源转型向绿。既没有高耸的烟囱、成片的厂房,也不消耗煤炭等燃料。虚拟电厂并不
据外媒报道,总部位于英国的可再生能源开发商AuraPower公司日前宣布,意大利政府批准了该公司在意大利部署一个200MW/800MWh电池储能系统计划。根据行业媒体的报道,意大利政府日前发布了一项法令,证实了坎帕尼亚地区政府在今年1月批准了AuraPower公司部署该项目的申请。早在2018年,AuraPower公司开发
1月4日,国家能源集团新能源院与中国电力科学研究院有限公司(中国电科院)联合成立的电池储能技术共享实验室正式揭牌运营,具备为电化学储能产业发展提供全方位的项目评审和检测认证服务能力。储能技术共享实验室是新能源院储能研发能力建设的关键平台,现已具备包括电池单体等核心部件产品的到货抽检
要加强电化学储能、动力电池储能、天然气液化等装置的商业模式和应用场景研究,为用户提供解决方案,推动产业化应用和可持续发展。
电化学储能长期前景巨大。在全球能源转型深入的背景下,可再生能源取代传统化石能源已成大势所趋。由于风力、光伏发电存在天然的不稳定性,需要配套储能才能实现对传统化石能源装机的彻底取代。锂电池储能具有适用范围广、能量密度高、响应速度快等优势,已成为当前主流的技术路线。随着可再生能源发电
5月20日,中关村储能产业技术联盟(CNESA)正式发布《储能产业研究白皮书2020》。根据CNESA全球储能项目库的不完全统计,截至2019年年底,全球已投运电化学储能的累计装机量为9520.5MW;在各类电化学储能技术中,锂离子电池的累计装机规模最大,为8453.9MW。2019年,全球新增投运的电化学储能项目主要
10月23日,国家能源局发布《关于征求2019年能源行业标准制修订拟增补/调整计划项目意见的通知》,对能源领域48项拟增补行业标准制修订计划项目和10项拟调整计划项目公开征求意见。其中行业标准制修订拟新制定计划项目包含电化学储能电站并网运行与控制技术规范、电化学储能电站调度运行管理、移动车载
近年来,电化学储能规模迅速扩大,但仍面临许多阻碍储能可持续发展的挑战。例如商业模式有待健全,标准缺位存在隐患、电池功能似是而非。电化学储能的健康、规范发展,需要统筹规划、政策引导,结合新兴业务扩大用户侧市场,加快储能参与电力市场化的进程,加速国家、行业标准出台,建立评价体系,持续
宁德时代副董事长黄世霖作题为“电化学储能发展路线图———正确认识储能电池技术、应用与运营”的主题演讲。从技术、应用、运营三个维度详细阐释了储能接来下发展的趋势和应重点突破的问题。本文来源:高工锂电技术与应用微信公众号ID:weixin-gg-lbte“得益于这几年各国支持政策持续出台及制造工艺不
电池储能能力对风能、太阳能等清洁能源的使用至关重要。美国哈佛大学研究人员新发现一种有机分子,有望用于长效、高质量的液流电池,比目前使用的电池更安全廉价。液流电池是一种电化学储能装置,在存储大规模清洁能源方面比传统锂电池更安全经济。目前常见的是正负极使用钒盐溶液的钒液流电池,但这种
电化学储能是指各种二次电池储能,目前以锂电池和铅蓄电池为主。随着风电、光伏等新能源在能源结构中占比不断提升,以及动力锂电池成本的快速下降,电化学储能在峰谷电价套利、新能源并网以及电力系统辅助服务等领域的应用场景正不断被开发并推广开来。电化学储能应用前景广阔电化学储能是指各种二次电
北极星储能网获悉,据青岛地铁官微显示,3月15日,青岛地铁蓝谷快线复合储能项目顺利并网投用,标志着青岛地铁首条既有线路节能降碳改造项目正式完成。据了解,青岛地铁蓝谷快线的复合储能项目由飞轮储能和中压逆变装置改造应用共同组成。蓝谷快线单日总车辆走行约12200公里,复合储能项目并网投用后,
3月6日,国家能源集团发布了山西公司榆次热电储能一次调频建设项目EPC总承包公开招标项目招标公告。为积极响应国家能源战略要求,计划在厂内开展大功率磁悬浮飞轮储能辅助调频工程。安装8MW/800kWh飞轮储能单元,以6kV电压等级接入榆次热电厂用电6kV母线侧。该储能系统将显著提升机组AGC调频辅助服务能
2月27日,“中国储能技术创新应用峰会暨2024‘北极星杯’储能影响力企业评选”活动在浙江宁波开幕。贝肯新能源凭借创新性构网型解决方案,荣获“构网型储能创新解决方案”奖项!大会以新型储能产业高质量发展为主题,邀请发电集团、电网公司及各大企业代表等参会,共同探讨储能市场创新应用及发展。当
北极星储能网获悉,2月22日,工业和信息化部办公厅发布关于公布全国工业领域电力需求侧管理前七批示范企业(园区)名单及前五批参考产品(技术)目录的通知。原文如下:工业和信息化部办公厅关于公布全国工业领域电力需求侧管理前七批示范企业(园区)名单及前五批参考产品(技术)目录的通知工信厅运
北极星储能网获悉,2月2日,山西大同云冈区电力级磁悬浮飞轮生产线和9×100兆瓦电网侧独立储能调频项目签约仪式举行。大同市云冈区与华驰动能(北京)科技有限公司签订了战略框架合作协议。据了解,该项目计划总投资77.9亿元,建设内容包括9个100MW的飞轮独立储能柜以及年生产200台单体4000kW/1000kWh
北极星储能网获悉,2月2日消息,有投资者在互动平台向湘电股份提问:地铁储能系统是否适用中国每个地铁站?湘电技术的一套地铁储能系统需要几年收回投资?收回投资后还能运行几年?湘电股份表示,公司生产的飞轮储能系统产品是完全国产化率产品,可广泛用于新老地铁站的运营节能,产品寿命可达30年,全
1月31日,中船风电兴城50万千瓦风电项目飞轮储能成套系统(3MW/12.5kWh)招采公告发布。项目招标人为中船风电清洁能源科技(北京)有限公司,项目位于辽宁省葫芦岛市兴城市,项目招标内容为3MW/12.5kWh飞轮储能系统。
近日,贝肯新能源有限公司(以下简称“贝肯新能源”)完成A轮融资,由众行资本独家投资。随着“双碳”目标的提出与“构建以新能源为主体的新型电力系统”战略的确定,新能源发电并网比例和上网电量快速提升,减少了同步发电机组在电网中的比例,恶化频率响应特性,电网的安全稳定运行受到极大挑战。飞
北极星储能网获悉,1月23日,宁夏回族自治区第十三届人民代表大会第二次会议在银川开幕。自治区主席张雨浦作政府工作报告。报告提到2023年项目建设成效显著。扎实开展“五比”活动,全区实施重点项目1313个,完成投资1567亿元,特别是一批标志性产业项目集中落地。宁夏历史上产业投资规模最大的“宁电入湘
近日,中国葛洲坝电力中标翼城县100兆瓦/50.43兆瓦时独立混合调频储能电站建设项目。该项目为公司开拓储能市场首个飞轮储能中标项目,总金额约5.968亿。该项目场地位于山西省临汾市翼城县北侧约3千米岳庄村东南侧,计划建设一座独立混合调频储能电站,建设总规模为100兆瓦/50.43兆瓦时独立混合储能建设
1月28日,据中国西电集团官微,日前,由中国西电所属西电电力系统牵头申报的国家重点研发计划项目——10MW级磁悬浮飞轮储能关键技术获批。项目聚焦飞轮单机的轴系融合、振动控制、散热设计、阵列聚合与优化等方面,开展飞轮调相机、飞轮储能、混合阵列、并网应用联合研究。围绕器件散热、关键材料、设
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!