Bajo la estrategia nacional de "doble carbono", la nueva energía representada por la energía fotovoltaica y eólica está en auge. Con el acceso masivo de la energía fotovoltaica y eólica, la demanda de modulación de frecuencia y recursos de regulación de carga máxima de la red eléctrica ha aumentado considerablemente. El sistema de almacenamiento de energía juega un papel cada vez más importante para resolver el consumo de nueva energía, mejorar la estabilidad de la red eléctrica y mejorar la eficiencia de utilización del sistema de distribución. El sistema de iones de litio de almacenamiento de energía electroquímica, debido a sus bajos requisitos de entorno de implementación y muchos escenarios aplicables, su escala de aplicación está creciendo rápidamente. Al mismo tiempo que la aplicación a gran escala, la seguridad de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía también ha atraído una atención generalizada.
El nuevo almacenamiento de energía del lado de la energía, el almacenamiento de energía del lado de la red, las grandes centrales eléctricas de almacenamiento de energía fuera de la red y micro red a menudo utilizan almacenamiento de energía tipo contenedor. Decenas de miles de celdas eléctricas se instalan en contenedores mediante conexión serie/paralelo. Solo hay una capa delgada de aislamiento de diafragma entre los electrodos positivo y negativo de las baterías de iones de litio. El aislamiento eléctrico depende principalmente de materiales aislantes e interruptores eléctricos. Los materiales aislantes pueden carbonizarse y convertirse en materiales conductores a altas temperaturas. El seccionador también puede romperse bajo alto voltaje y el tubo del interruptor del dispositivo de alimentación también puede conducirse de manera anormal bajo alto voltaje inverso e impacto de sobretensión. Durante miles de ciclos de carga y descarga durante mucho tiempo, especialmente en condiciones de sobrecarga, sobredescarga y sobretemperatura, es posible que se produzca un cortocircuito en la celda y que el local esté fuera de control. Si alguna celda tiene un problema de seguridad, si no hay medidas de protección de seguridad estrictas para tratarlo con anticipación, puede causar una reacción en cadena del sistema y provocar un accidente de explosión.
El aumento de los materiales aislantes y la resistencia y la construcción de una pared de hierro de la central eléctrica de almacenamiento de energía pueden resolver los problemas de seguridad de la central eléctrica de almacenamiento de energía, pero aumentará el costo de la central eléctrica y no es propicio para la promoción y promoción a gran escala. aplicación de almacenamiento de energía. La seguridad del almacenamiento de energía tipo contenedor debe comenzar desde el esquema del sistema, la selección de materiales, el diseño de seguridad y otros aspectos, para tener en cuenta de manera integral los dos indicadores importantes de seguridad y costo. En la actualidad, las principales tecnologías y medidas de seguridad adoptadas por la central de almacenamiento de energía incluyen: nueva tecnología modular de almacenamiento de energía, materiales de aislamiento térmico de aerogel gel, protección eléctrica tradicional, gestión térmica y sistemas eficientes de seguridad contra incendios, etc.
1. Tecnología de almacenamiento de energía modular
La batería de litio de primera generación simplemente conectó los paquetes de baterías en serie en grupos, y la batería de litio de segunda generación agregó algunas unidades inteligentes de administración de batería sobre la base de la batería de litio de primera generación. Sin embargo, una serie de problemas, como el riesgo de alto voltaje del bus de CC y el aislamiento de la batería, la descarga de corriente desigual entre los grupos y la incapacidad de mezclar baterías escalonadas, no se pueden resolver por completo en el sistema de batería de litio, lo que ha arrojado un signo de interrogación. sobre la aplicación segura y estable de la batería de litio. Nuevo almacenamiento modular de energía. Cada módulo de batería corresponde a un sistema de gestión de batería BMS. Está equipado con múltiples funciones como doble aislamiento eléctrico y físico, salida automática de módulos de falla, alerta temprana de falla de aislamiento de batería, etc., que garantizan la seguridad y confiabilidad de las baterías de litio. Los módulos son autoadaptativos y de uso compartido de corriente activa, admiten el uso mixto de baterías escalonadas y baterías de diferentes marcas, expansión de capacidad por fases y mantenimiento por minuto, y resuelven muchos problemas de aplicación de baterías de litio de una sola vez.
2. Gel de aerogel
El gel de aerogel es un tipo de material sólido con una estructura de red nanoporosa y lleno de un medio de dispersión gaseoso en los poros. Es el sólido más ligero del mundo. El aerogel gel es reconocido como el material sólido más liviano del mundo y es una nueva generación de materiales de aislamiento térmico energéticamente eficientes. Aerogel gel tiene las características de alta retardancia de llama, volumen ligero y bajo consumo. Se ha convertido en la mejor opción de materiales de aislamiento térmico para celdas de baterías de energía. En la actualidad, ha sido adoptado por empresas de baterías y fabricantes de vehículos de nueva energía.
El aerosol también puede lograr una protección contra incendios de tres niveles. Tomando el grupo de baterías como unidad de protección, se adopta el análisis de muestreo de detección de gas centralizado. A través de los detectores preestablecidos en cada caja de pack, se detectan en tiempo real los cambios en la composición química interna de la batería de litio. El chip analiza y calcula los cambios de varios parámetros e inhibe y previene de manera efectiva la prevención y el control tempranos de incendios de las celdas en la caja de la batería, para evitar la expansión incontrolada de la batería de litio y la explosión del gabinete de almacenamiento de energía.
