2021年10月17日-20日,2021北京國際風能大會暨展覽會(CWP 2021)在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業(yè)年度最大的盛會之一,這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風能盛會,再次登陸北京。
本屆大會以“碳中和——風電發(fā)展的新機遇”為主題,歷時四天,包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“國際新興風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風電設(shè)備智能運維論壇”“碳達峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個分論壇。能見App全程直播本次大會。
在儲能與新能源融合發(fā)展論壇上,北京海博思創(chuàng)科技股份有限公司姜力文發(fā)表了題為《高安全儲能系統(tǒng)體系方案設(shè)計》的主題演講。
以下為演講實錄:
姜文力:大家各位好,我是海博思創(chuàng)姜文力。今天就高安全儲能系統(tǒng)設(shè)計與在座各位進行一個匯報與交流。主要從三方面進行全面介紹,背景意義,系統(tǒng)安全設(shè)計方案和系統(tǒng)安全測試驗證。
眾所周知,從2020年初國家電網(wǎng)的體改文件發(fā)布,到3060目標提出,以及今年年全面推動新型儲能發(fā)展的指導意見頒布,儲能進入了一個全面快速的發(fā)展期。儲能大力發(fā)展的前提,就是國家大力扶持,也是有重大的意義,前面同仁都已經(jīng)提到過了,我再簡單說一下。從電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)它能協(xié)助新能源發(fā)電的接入,能保證新能源接入的可靠性,同時也能為雙碳目標做出一定貢獻。電網(wǎng)側(cè)儲能有著可以調(diào)節(jié)電壓和調(diào)節(jié)頻率功能,使發(fā)電更加可靠,用戶側(cè)這一側(cè)是它能夠起到峰谷調(diào)節(jié)的作用,又基于說新能源汽車的發(fā)展,儲能也是起到了移動充電的作用。
伴隨著新興行業(yè)興起,前期總會經(jīng)歷一些坎坷,前些年也是出現(xiàn)了一些比較嚴重的行業(yè)事故,基于之前的事故我們也是吸取了一些教訓,進行了全面的分析。
對之前事故的分析主要有幾點,一是電芯本體安全,再就是電氣安全,管理系統(tǒng)的一個缺陷。防火設(shè)計的缺陷,以及說消防預警系統(tǒng)的缺失和消防滅火系統(tǒng)的失效,這幾點無論任何一點出現(xiàn)問題,都會導致比較嚴重的事故發(fā)生。綜上,高安全的儲能系統(tǒng)設(shè)計,是儲能產(chǎn)品推向市場的重大前提。
下面我對儲能安全設(shè)計進行一個全面的講解,是分為幾大類,每一類列了幾小點,后面針對重要部分做詳細的講解和分享。
電芯安全主要考慮熱失控,漏液等安全,結(jié)構(gòu)安全,阻燃,防火等級方面,軟件管理一方面是監(jiān)測,一方面是控制策略。監(jiān)測主要是電芯的過充過放過溫過流,控制策略多層的聯(lián)動,以及及時響應這塊關(guān)注點。電氣安全主要是電氣安全設(shè)計,以及動力連接,防爆,接地,絕緣等方面。消防是我們的重點,主要也是從以下幾個方面考慮,早期的消防預警以及火災監(jiān)測,以及后期主動排氣,防爆泄壓和消防聯(lián)動,熱管理安全,采用風冷或者液冷保證儲能系統(tǒng)處于安全運行的環(huán)境,也做了一些安全的實驗驗證。勞動安全主要考慮到人身的安全,進行維護的時候。
下面對幾個重要的點做一下講解。首先是電芯安全,海博思創(chuàng)是外采電芯的模式,但是基于對電芯安全的重視,也是有專業(yè)的碩博團隊,對電芯進行全面的安全邊界特性的研究,制定了嚴苛多維多極的篩選標準和準入標準,也是嚴格執(zhí)行國標或者是行業(yè)標準進行全面的測試驗證和引入。對電芯前提的選型、引入、現(xiàn)場測試以及說正式投運到市場之后我們也是會對它進行全面的質(zhì)量管控約束,以保障電芯始終這個本體始終處于健康的狀態(tài)。
電氣安全,拓撲是我畫的儲能行業(yè)比較標準的拓撲,這是集中式儲能的拓撲,這是之前傳統(tǒng)的,也是對傳統(tǒng)進行全方面失效點分析,包括前面同仁提到過這種并聯(lián),只有并聯(lián)是存在著一些風險的,我們研究的方案傾向于模塊化這種應用,對于這個系統(tǒng)分析之后,首先剛才提到了,模塊化的方向,應用使用方向,設(shè)計方向,加強了熔斷保護,絕緣,接地,以及可靠性連接這塊全方面的設(shè)計。
結(jié)構(gòu)安全,大到選址,廠區(qū)的建設(shè),防火隔離這塊的設(shè)計,小到模塊,電池簇防火阻燃,我們進行了全面考慮,同時也會利用一些仿真軟件對機器安全進行仿真,當然后續(xù)還有一個測試驗證環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)安全方面還配合了消防系統(tǒng)需求做了主動通風以及防爆泄壓方面的結(jié)構(gòu)。
消防安全,前面同仁提到過了,首先是消防供電這一塊,我們備電7小時前提下做一個冗余備電,保證消防運行和實施。極早期預警系統(tǒng)監(jiān)測,我們是可燃氣體監(jiān)測,同步也有軟件監(jiān)測,對電芯電壓或者內(nèi)阻一個監(jiān)測,這也是我們現(xiàn)在行業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn),我們公司成立這塊相應團隊做研究,希望這塊跟行業(yè)保持一致,后面這塊做得更好,火災探測我們采用傳感的溫感、煙感和溫濕度,也是探究更符合儲能行業(yè)的產(chǎn)品去應用。主動的排風系統(tǒng)和聯(lián)動系統(tǒng)是采用了主動排風機+電動百葉的模式。最后一道安全防線就是滅火系統(tǒng),目前采用行業(yè)比較通用細水霧、水消防等,保證這個系統(tǒng)安全。
管理系統(tǒng),我們是從模塊、電池簇,電池系統(tǒng)到占幾這一部分是有四層架構(gòu),以及象限管理和保護機制,能夠做到可靠的管理系統(tǒng)聯(lián)合判斷,分級預警,防止誤判,漏判,也是做到電熱、消防分級聯(lián)動具備這樣能力。
除了以上信息采集監(jiān)測和策略執(zhí)行,海博有一個云平臺去實時監(jiān)測場站系統(tǒng)運行的情況,能夠早期預警事故前期早期,進行多維的精準的實時的監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析。
熱管理安全,我們也有一支專業(yè)的熱管理團隊,在產(chǎn)品設(shè)計的前期就會做產(chǎn)品建模的分析,然后產(chǎn)品做出來之后也會做多溫度,多工況的熱管理策略的驗證,基于之前多年的行業(yè)一個經(jīng)驗,目前我們也是具備完善的熱管理控制策略的能力,以專業(yè)設(shè)計設(shè)計風道,或者液冷系統(tǒng)管道設(shè)計。同時現(xiàn)在還采用了智能分艙溫度控制,引入了新風功能,使熱交換更有效更可靠的使用,也使系統(tǒng)在更加穩(wěn)定的系統(tǒng)中運行,保證系統(tǒng)的安全。
下面介紹一下系統(tǒng)安全測試驗證,首先介紹一下海博的測試能力,海博有專門的實驗室,也是有國家資質(zhì)認證的,研發(fā)人員30人,碩博人員超過50%,近十年來積累了上百款電池測評以及數(shù)據(jù)積累,參與了多項行標和國標制定,這是我們實驗室的能力,給大家簡單介紹一下。
測試驗證是我們每一款的降低產(chǎn)品,或者說是研發(fā)產(chǎn)品都會做全系列DV測試驗證,主要分為九大類,40余項的DV測試,熱管理、性能、電氣結(jié)構(gòu)性能,BMS策略全方位的驗證,才會推向市場。
以上是我就儲能安全設(shè)計主題全面介紹,下面我介紹一下海博思創(chuàng)。海博思創(chuàng)成立于2011年,下個月是我們成立10周年,現(xiàn)在有三大板塊的業(yè)務,分別是智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng),新能源汽車動力電池系統(tǒng),還有工程機械動力系統(tǒng)三個方面。
主要再介紹一下儲能目前的幾款量產(chǎn)的產(chǎn)品,第一個是功率型系統(tǒng),第二液冷系統(tǒng),第三高壓風冷,1500V的系統(tǒng),第四是移動儲能車,這是目前四個比較大的產(chǎn)品,后續(xù)還有更適應市場的一些產(chǎn)品來推出。以上就是我全面的分享,看看大家有什么意見或者交流的會后可以找我來交流。謝謝。
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