差异化创新提升储能安全 | 深圳院打造储能安全主动防控体系

本文转载自储能网 

 中国储能网讯:

储能产业高速扩张之际,安全风险同步攀升。统计显示,自2017年以来,全球储能电站火灾事故已逾百起,直接威胁资产安全与行业声誉,成为储能产业可持续发展掣肘。20252月,工业和信息化部等八部门联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》,将“主动安全预警技术”明确列入重点攻关方向,标志着安全管理思路正由“被动消防”向“源头防控”转变。电池,既是储能系统的能量集中单元,更是储能系统的风险焦点,其安全水平已成为决定整站安全的首要变量。围绕储能系统安全事故的主要诱因—电池内短路,中石油深圳新能源研究院有限公司(以下简称深圳院)从电芯正负极材料、电芯充放电规律、电化学反应机理、SEI膜生成机理、热动力学特性等多方面开展体系化研究,形成了具有三级预警功能的储能安全监控设备,已在集团公司内外部市场开展多个示范应用。

1. 自主研发:化“被动消防”为“主动防控”,实现源头阻断

深圳院自主研发储能主动安全监测设备,以边缘计算实时解析全量电芯健康状态,利用时空一致性算法精确定位电芯不一致性,同步识别过充、过放、过热、内短路、析锂等潜在故障,实现“单体—模组—电池簇”三级诊断及预警,将储能电站安全由“被动消防”转为“主动防控、源头阻断”。

针对中石油储能场站普遍位于偏远、无人值守区域的工况特点,深圳院安全监测装备采用高效、稳定且轻量化的边缘计算架构,支持现场快速安装、云端远程调试与运维,降低部署难度及后期维护成本。装备集成机理模型与数据表征双路径算法,可实时评估单体及群体电池的老化速率、老化拐点及剩余寿命,拓宽电池的可用边界;同时,依据模组、电池簇的一致性趋势,配合深圳院自研的全电流控制主动均衡技术,保障系统在全寿命周期内维持设计性能。基于多维度健康诊断和热失控隐患分析,平台将潜在风险提前暴露并分级预警,运维团队可按优先级远程处置。前期运行数据表明,装备投运后,储能电站可实现无人化、精细化、自主化的高质量运维值守。达到以下效果:

• 电池循环寿命平均延长约5%

• 系统可用容量提升2%3%

• 非计划停机次数下降30%40%

2. 示范应用:深入偏远无人场站,数字哨兵无休守卫

迄今为止,该安全监控设备已在川庆钻探、大庆油田、华北油田及佛山工商业储能电站等多场景落地,连续无故障运行逾十个月,贯通“健康评估—风险监测—故障诊断—热失控预警”的无人值守闭环,为储能站在复杂运行工况下构筑了7×24小时实时在线的主动安全屏障。

 

 

3. 成果案例:成功预警储能电站安全风险

险情捕捉:81823时,内蒙古阿拉善盟某光伏储能站突现险情:因散热系统失效,电芯温度在充放电循环中由25℃骤升至 40℃以上,且各电池簇温度同步逼近临界红线。储能安全监测装备即时捕捉异常,连发预警,精准锁定热失控前兆,成功阻断了即将蔓延的火情,化危于无形,为业主挽回了近500万元的储能资产。

该储能电站每日一循环满充满放。监测曲线显示:充电段温升约8℃,放电段温升约 3℃,静置段仅小幅回落。819 00:30 放电结束时,最高电芯温度已达45℃,最低亦超 43℃;按此趋势,当日白天充电阶段温度将突破 50℃,触发失控阈值。深圳院储能研发部安全技术小组即刻向业主及设备供应商发出红色预警,业主运维团队接报后火速赶赴现场,成功化解险情,避免了一场潜在的重大安全事故。

 

该储能电站坐落于偏远戈壁,风沙肆虐,侵蚀尤烈。现场勘查确认:沙尘侵入致液冷系统三台散热风扇相继失效;EMS服务器硬盘进风口被沙粒堵塞,系统宕机,远程监测与充放电调度同时中断。原有监控全面失灵之际,深圳院储能安全监测装备成为唯一在线的数据源,及时捕捉异常并发出预警,成功阻断热失控蔓延,保障了储能电站的运行安全。

 

本次极端环境下的成功预警,验证了储能安全监测装备在风沙、高腐蚀场景中的可靠性与工程价值,为“沙戈荒”地区远程运维提供了可复制、可推广的范例。事件同时揭示:储能安全不能止步于热失控后的被动消防,而须贯穿电池全生命周期,并依托先进的电芯算法和控制策略对前置隐患进行精准辨识与提前干预。

深圳院将坚持以客户需求为导向,围绕高温、高寒、高湿度、大温差、大风沙等极端工况,持续迭代安全监测与诊断技术,构建“更快发现、更早预警、更直观呈现”的储能安全体系,因地制宜发展新质生产力,为推动集团公司新能源业务高质量发展,保障国家能源安全提供技术支撑。

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