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儲(chǔ)能不是電池的簡(jiǎn)單堆積，領(lǐng)先的儲(chǔ)能方案應(yīng)是融合了電化學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)與熱技術(shù)的綜合系統(tǒng)。當(dāng)前隨著新能源滲透率的不斷提升，儲(chǔ)能市場(chǎng)即將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，但隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)重，需要整個(gè)行業(yè)攜手攻克。
作為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展迅猛，新項(xiàng)目全球遍地開(kāi)花。據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)分析，2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目功率累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已超過(guò)21GW，2021年增長(zhǎng)達(dá)到7536.2MW，首次突破7GW。與此同時(shí)，全球儲(chǔ)能電站安全事故時(shí)有發(fā)生，造成嚴(yán)重的人身安全與經(jīng)濟(jì)損失。2022年4月，國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理的通知》，提出五方面14條措施，要求各電力企業(yè)以高度的責(zé)任感和使命感加強(qiáng)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理工作。
眾所周知，鋰電池是電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)最核心的組成部分。當(dāng)由于內(nèi)外部激源引起電芯急劇溫升時(shí)，電芯可能發(fā)生劇烈的熱失控反應(yīng)，釋放易燃易爆氣體，引發(fā)起火、爆炸等嚴(yán)重后果。一般而言，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全事故主要有五個(gè)方面的誘因：1)制造缺陷、析鋰短路、電芯的不一致等鋰電池缺陷；2)鋰電池簇間環(huán)流加速電芯劣化；3)絕緣失效引發(fā)的外部短路，異常電流、異常過(guò)熱等引發(fā)電池內(nèi)短路；4)高溫、高濕等外部環(huán)境變化加速鋰電池老化，引起絕緣失效短路，并最終觸發(fā)熱失控；5)BMS、EMS、PCS等模塊之間的管理邏輯不當(dāng)和硬件故障導(dǎo)致電池的監(jiān)管失效， 造成鋰電池?zé)崾Э亍?strong>要實(shí)現(xiàn)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全，除了電芯層面的本體安全外，更重要的是將電化學(xué)技術(shù)與電力電子技術(shù)、熱技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等進(jìn)行融合，對(duì)每個(gè)電芯、電池包、電池簇及儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化監(jiān)控與管理，做到主動(dòng)防護(hù)。
憑借在電力電子技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)與數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域的多年積累，華為推出了智能組串式儲(chǔ)能解決方案，用電力電子技術(shù)的可控性解決鋰電池的不一致性和不確定性，創(chuàng)新地采用電池包級(jí)優(yōu)化、簇級(jí)管理、多重安全防護(hù)等設(shè)計(jì)，做到儲(chǔ)能系統(tǒng)的精細(xì)化監(jiān)控與充放電管理，實(shí)現(xiàn)更高可用容量與更高安全標(biāo)準(zhǔn)。
華為智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)三重安全設(shè)計(jì)+智能預(yù)警，“3+1"全面保障安全。
01
結(jié)構(gòu)安全
華為智能組串式儲(chǔ)能采用分倉(cāng)隔離設(shè)計(jì)(即儲(chǔ)能倉(cāng)、簇控制器倉(cāng)、綜合控制倉(cāng))，將電池與電氣分艙放置，同時(shí)保障監(jiān)控、火災(zāi)抑制系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；整機(jī)防護(hù)等級(jí)達(dá)IP55，箱體防腐等級(jí)C5，抗震設(shè)防9烈度，高防護(hù)帶來(lái)高可靠性。
02
電氣安全
四級(jí)主動(dòng)關(guān)斷+兩級(jí)物理隔離，從電池包、電池簇到儲(chǔ)能系統(tǒng)、從軟件到硬件全面過(guò)流防護(hù)：當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到過(guò)流發(fā)生時(shí)，首先觸發(fā)BMS從軟件側(cè)對(duì)電池包、電池簇進(jìn)行限流控制；繼續(xù)升級(jí)則會(huì)觸發(fā)電池包優(yōu)化器和簇管理器從硬件側(cè)進(jìn)行關(guān)斷；最后是斷路器和熔絲熔斷保護(hù)，多管齊下，避免故障擴(kuò)散。此外，在儲(chǔ)能系統(tǒng)未運(yùn)行狀態(tài)，比如運(yùn)輸及安裝時(shí)，電池包端口電壓為0V，可有效保護(hù)施工、運(yùn)維人員安全。
03
消防安全
為實(shí)時(shí)感知儲(chǔ)能系統(tǒng)環(huán)境狀態(tài)，華為智能組串式儲(chǔ)能內(nèi)部布局了多個(gè)溫濕度、煙感等傳感器，當(dāng)探測(cè)到可燃?xì)怏w時(shí)，可主動(dòng)排出，避免聚集引發(fā)燃爆；排氣系統(tǒng)關(guān)閉后，滅火裝置隨即迅速?lài)姵銮鍧崥怏w，快速滅火，避免事故擴(kuò)大。
04
云BMS智能預(yù)警
結(jié)合華為在云與AI領(lǐng)域的深厚積累，新一代產(chǎn)品基于大數(shù)據(jù)建模與訓(xùn)練，創(chuàng)新推出云短路專(zhuān)利算法，實(shí)現(xiàn)電芯級(jí)智能內(nèi)短路檢測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)、提前預(yù)警，做到多級(jí)聯(lián)動(dòng)保護(hù)。
安全無(wú)小事，在推進(jìn)碳中和、綠色能源革命的進(jìn)程中絕不能以安全作為代價(jià)。華為將持續(xù)在儲(chǔ)能安全領(lǐng)域加大研發(fā)投入，發(fā)揮自身在電力電子技術(shù)、熱技術(shù)、AI與數(shù)字技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，致力于打造更安全可靠的儲(chǔ)能系統(tǒng)，攜手客戶(hù)與行業(yè)伙伴一道助力加速實(shí)現(xiàn)碳中和，共建綠色美好未來(lái)。
原標(biāo)題：儲(chǔ)能，如何更安全？
