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许继电科储能陈北海:基于多场景应用的移动式储能系统介绍

北极星储能网  来源:北极星储能网    2020/8/26 18:52:15  我要投稿  

北极星储能网讯:移动式储能系统在不同的多维场景需求是比较大的,一个是储能电站灵活部署,季节性的负荷供电、电动汽车道路救援这块,针对应用场景的多样化与环境的复杂性对移动式储能系统综合性能提出更高的一个要求。

——许继电科储能陈北海

2020年8月26-28日,由由中国能源研究会、中关村管委会、中关村科学城管委会指导,中国能源研究会储能专委会、中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所联合主办的“第九届储能国际峰会暨展览会”在北京召开。峰会主题聚焦“聚储能十年之势,创产业十四五新机”,同期举办储能联盟十年纪念论坛。北极星储能网、北极星电力APP对本次峰会进行全程直播。

在8月26日举办的“储能与新基建、新应用、新市场”分论坛上,许继电科储能技术有限公司总工陈北海为我们进行了“基于多场景应用的移动式储能系统介绍”主题演讲。

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许继电科储能技术有限公司总工陈北海

 

陈北海:移动储能这块现在也是一个研究的热点,要大规模推广应用必须要更加关注电池的质量和安全,复杂路矿的环境,电动汽车出场的时候做三维振动,振动测试。另外一个就是环境,移动式储能环境,在不同的环境下不同的温度下进行工作,温度多变也会容易引发过温。第三个就是不同涉网的环境,多场景下并网条件不同的控制策略,容易引发保护失效等安全问题。

电动汽车现在目前已经做了XYZ三轴振动,移动储能和电动汽车是类似的,缺乏相关振动标准监管,不稳定结构振动易故障,我们移动储能舱温度,所以说对整体的温度差整个的特性要求要求更高,另外一个就是保护失效安全分析这个整体你要通过优化设计,精细化管理,体系化安全防护,避免鼓掌的一个发生。

现在移动储能的关键技术需要解决的问题。

第一个关键技术质量和安全,质量安全首先要提对电池这块,因为电池目前对电芯多体系多类型多厂家,不同厂家有不同的型号,整体对安全和质量存在几个,安全防护热场均匀,隔热阻燃,消防灭火,这两个重点体现在我们整个电器、结构、散热。

第二个电池选型,目前我们用的比较多的磷酸铁锂电池,因为不同的厂家产品也存在千差万别,产品性能还是存在一定差异,存在电池滥用,甚至储能技术标准现在也有国标,有些标准没有严格的去执行,容易导致电池性能差异特别大,甚至一致性差,所以说优质电池甄选。

第三个电池管理,对电池全安装周期的管理,存在一个问题信息采集现在不准确,另外对于状态评估,SOC,SOH,导致电压采集温度采集模拟量采集,另外估算影响你整个系统的一个运行,所以说实现高精度长期稳定的电池管理系统也是移动储能安全应用的一个关键。

第四个我们单独把它提出来,热场均匀,热设计热仿真,我们把热场均匀覆盖到整个系统里边,一个车里面去,热场仿真需要全尺寸的平台去做这块。所以说整个的电池整个热场仿真电池也知道都是电化学性能,对温度要求特别高这块对热的整个系统的管理这块也是储能安全高效运营的重点。

第五个安全防护这块,现在这个安全防护,锂电池整个如果热失控,加上隔膜,把温度热量隔离,现在也是有两个问题,第一个现在电池之间没有任何隔离,加了过度防护也会存在这个问题,一个是我隔热这种设计,另外一个还有就是我用了不同的过度防护,带来热量积累,所以说现在目前的话,要坚固可靠散热,综合防护的一个策略,这个也是储能移动安全策略的保障。

第六个最后一个消防灭火,磷酸铁锂现在用虽然说安全,对安全这块也同样存在火灾危险,目前对安全研究的话,在两方面,一个是灭火,复燃这块,最后一关移动储能安全必要的一个措施。

针对上面几个关键问题,也有一些相应的解决方案。

第一个电池选型,整个电池选用电科院国家重点实验室,对几十款电池进行分级了,可以看到是ABCD四个等级,我可以给你等级划分,选用电池优先从等级高去选,国标这块,这也是一个,选型的依据这是电池这一块。

第二个电池管理,电池管理刚才我们看到了,从电池厂电芯模组,全闭环的管理,实时对电池整个系统管理这块做一个开发流程现在目前第三方厂家进行合作做了一些编排管理系统研究。

第三个刚才说的热场仿真,电池插箱都做了,但是目前对整箱两兆瓦时,三兆瓦时,集装箱热仿真是没有的,我们电科院,宁德时代超大规模全尺寸热仿真平台可以做到,全流场热仿真,保证整个储能舱热场均匀,我的整个的温升小于5K,或者是我仿真结果误差在10%以内这是提了一个很高的一个要求,所以这个应该是目前是唯一的全尺寸的仿真平台,对热场均匀做的很多工作。

第四个安全防护,中国电科院有种材料可以做到1.5毫米厚做隔离温度可以隔绝,温度是400度的话,加上这个隔膜旁边温度在100多度不会影响电池旁边的电池,所以加上整个的隔热材料防止电池热失控整个的蔓延这块。

第五个消防灭火,这个消防模式通过国家消防装备质量装备检测长时间有效抑制电池复燃的灭火器,也是跟电科院一起合作。工程应用这种先进的消防方式,移动储能上面也是保证整个移动式储能一个安全。

移动式储能做成什么样?

多隔舱。一般采用多隔舱,中间是隔离的散热隔离的,这样的话可以做到一个是能量密度高,另外一个就是我无需进舱了。分区温口,分区消防,一体化设计,整个关键设备分区差异化管理,可以合理的利用有限空间,能量密度,比传统步入式能量密度更高一些。

模块化。移动式储能做的模块化,模块化的意思,变流器在50千瓦,搭积木的方式,另外电池这块也是采用模块化的能量单元去做的,包括我们模块化配电单元,做模块化储能系统,可灵活的对系统的功率的拓展,能量接口的拓展,不同应用场景下的功率,包括对支撑容量时间这块不同的一个需求,这是模块化。

抗振动。移动式储能,要运输灵活运输,振动这块做了很多的工作,抗震分析,防护包括控制通讯单元缓冲一些装置,所以说整个采用主动抗震包括防护设计,在复杂道路运输条件下一个要求,减少震动对设备的需求一个影响。

双模式。移动储能车在不同的应用场景,重点对整个运营方式,根据变流器的不同架构,主要存在两种,一个后备式的一个在线式的,电网正常不用投入,鼓掌的时候通过并联网切换,另外一个在线模式就是对系统的一个闪变,零闪断,UPS形式去供电,整体的话这两个方式都可以用。还有一种就是我可以通过配置充电桩,对电动汽车进行救援,这样后期的话电动汽车你道路救援提供帮助。

信息化。信息化主要是我的移动储能车可以作为小型化储能电站,本身就有一个就地能量管理平台,实现系统的一个实时的管理与控制,云端监控平台,远程监控,大数据挖掘,实现系统运行状态监测全生命周期健康状态管理,就地加云端实时透明的管理,然后这块可以实现相当于智能化监控中端实现移动储能便捷的应用。

最后一个就是我们产品这块,产品现在目前形态的话可能前两个都比较清楚,一个是传统的移动储能,第二个就是不带车头的,现场可移动的储能舱,在雄安新区建液压支撑自装卸储能预制舱,这块整体通过液压杆实现自装卸不用吊车。移动储能不同的地方就是说我现场道路比较窄,比较窄我大型吊车进不去,通过液压支撑,撑起来把车开走,这个在雄安已经应用了,整个的我们现在许继有三种不同的产品形态,应用不同的一个场景。今天我演讲就到这儿,谢谢。

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