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对电化学储能安全性的新担忧

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-03-23 1:59:17 * 浏览: 46
VYCON飞轮的物理能量存储,掌握了先进的磁悬浮轴承,高速永磁电动机/发电机和电力电子技术,可广泛用于数据中心,电信机房,银行,医院,机场,学校等场合。 I.电化学储能迅速发展,警钟渴望发生安全事故。2018年7月2日,韩国Yeongam风电场的一个4MW / 12MWh锂离子电池储能电站着火并爆炸​​。它被烧毁了。初步估计,事故造成的经济损失达46亿韩元。此安全事故绝不是事故。据报道,自今年年初以来,在韩国的灵岩和庆山发生了两起电池爆炸事故,但它们没有造成重大灾难,还很幸运。 “其他山脉的石头可以攻击玉石”。韩国发生的电池起火和爆炸事故已经响起了电化学电池安全的警报,值得中国储能行业的从业人员和相关监管部门给予足够的重视和反思。近年来,中国的储能产业呈现出快速发展的趋势,各种储能技术之路蓬勃发展。其中,电化学储能技术受到各种资金的追捧,并且商业化进程正在迅速推进。各种电化学电池储能项目如雨后春笋般涌现,遍及用户侧,电网侧,发电侧和新能源并网。和微电网。自7月(夏季达到顶峰)以来,中国大型电化学电池储能电站的建设和运营掀起了新的高潮。在电化学电池储能技术蓬勃发展的背后,人们经常关注其商业模式及其投资回报率,抛弃安全问题,或者避免它,或者视而不见,甚至开始使用大规模锂离子电池。电池能量存储系统部署在室内应用场景中,例如工厂,商业建筑和数据中心。众所周知,许多电化学电池具有一定的安全隐患。如果技术和管理跟不上,它们将成为随时可能爆炸的“定时炸弹”。一旦“引爆”,储能系统投资将“飞走”,还可能造成人身伤害。如果发生人身伤害或财产损失更大的情况,我们会后悔。其次,安全是要素,电化学电池的隐患难以消除。随着电化学电池的大规模应用,我国电池安全事故不断发生,值得警惕。在现有的安全事故中,既有铅酸电池,磷酸铁锂电池和三元电池。尽管对资本的热情掩盖了对安全性的担忧,但并非所有人都对电池的安全隐患视而不见。中国工程院院士杨玉生院士在公开演讲中反复大喊:“我们必须把安全放在储能电池上。杨院士指出,安全性是储能电池技术评估的重要因素,经济效益应排在第二位。电池组就像油箱。它是包含高能物质的成分。没有绝对安全的电池。电池本质上是危险的,并且随着电池的比能量和比功率的增加,发生事故的风险将增加。这是一个不可能完全消除的概率问题。只能采取措施减少电池的出现。发生事故的可能性。因此,使用电池时应将其视为易燃易爆物品。铅酸电池使用历史悠久,比能量低,技术相对成熟,已被大量应用。铅酸电池的安全性在电化学电池中相对较高,但是即使如此,仍然存在重大的安全隐患,尤其是在某些重要应用中,例如数据中心。铅酸电池引起的火灾事故并不少见。例如,一家银行的广告用酸电池火灾造成2亿元的损失,一所大学的网络数据中心机房发生网络火灾,造成多所大学的网络崩溃。锂离子电池具有高比能量和高比功率的特性,并且在中国也已经开始大规模使用。锂离子电池中的电解液配置有易燃溶剂。正负极之间的氧化剂和还原剂被厚度约20微米的层隔开。在电池运行(甚至停车)过程中的某个部分,当电池达到一定温度时,氧化剂和还原剂均易于与电解质引起大量的热化学反应,从而引起热失控,即电池的热失控。电池很容易引起相邻电池的热失控,从而引起连锁反应,从而导致整个储能系统的热失控。业内专家认为,用于大规模储能的锂离子电池的现有结构设计仍存在较大的安全隐患,需要技术上的突破。 3.飞轮储能已经成为一种新兴力量,并且细分也在不断涌现。飞轮储能技术是一项先进的物理储能技术,已开发了50至60年。近年来,除了用于航空航天领域外,它还用于一些民用工业领域。开始商业应用。由于飞轮储能的独特优势,其发展势头非常强劲。这是一条非常有前途的储能技术路线,吸引了许多国内外科研机构和企业进行研发投资。开发现代化的高性能飞轮储能装置,需要掌握磁悬浮技术,高性能材料技术,高速电机技术,电力电子功率转换技术以及监控技术等核心技术。差距很大。在飞轮储能领域,美国VYCON公司掌握了全套核心技术,是飞轮储能技术的领导者和飞轮储能产品的大师。高安全性是飞轮储能的一大优势。飞轮储能的基本原理是:在充电状态下,电动机以电动机模式工作,将电能转换为飞轮的动能;在放电状态下,电动机以发电机模式工作,将飞轮的动能转换为电能输出。飞轮体高速旋转可实现能量存储,这纯粹是一个物理过程,没有任何化学反应。从理论上讲,高速旋转飞轮体也是高能载体,存在一定的安全隐患。但是,VYCON的飞轮储能装置采用了一系列专利技术,并采取了多种安全保护措施来确保其安全。 VYCON飞轮储能装置的安全设计主要包括以下几方面的措施:(1)轴承采用五轴主动磁悬浮轴承技术:将飞轮放置在密闭的真空容器中,并且飞轮在室内完全磁悬浮。温度。转子和轴承之间没有摩擦,并且在真空环境中运行,这减少了飞轮和轴承的发热,并且可以在37000rpm的速度下长时间稳定运行。 (2)飞轮体采用高强度合金钢材料技术:该材料不仅具有良好的稠度,而且具有很强的抗疲劳性。它可以实现数百万次的充放电循环,使用寿命长达20年。 (3)采用备用机械轴承进行保护:当磁悬浮轴承发生异常时,备用机械轴承可以自动保护飞轮和转子高速旋转,实现平稳停机。此外,飞轮体被放置在高机械强度的封闭外壳中,并安装在高机械强度的机柜中,具有多重物理结构保护。 (4)具有完善的检测功能和自检机制:在飞轮储能装置运行过程中,对其状态进行全面监控实时编辑,包括速度监控,位置监控,温度监控,振动监控和电量监控。一旦发现异常情况,应立即采取保护措施。此外,它还具有紧急停止机制,包括手动紧急停止和电气联动紧急停止。 (5)经过全面的实验验证,认证测试和实际检查,VYCON的飞轮储能装置已获得UL认证,CE认证和美国OSHPD地震认证。每个工厂制造的飞轮储能装置均经过严格的测试和现场操作。超过1200套是安全可靠的。问题电化学电池的安全性问题在于潜在安全隐患的不可预测性。一旦发生热失控,就没有有效的方法来控制它。飞轮储能装置的优点在于其运行状态易于实时监控,并且可以提前预测异常情况,这可以被预防和控制。与电化学电池相比,飞轮储能器目前在安全性,功率密度,循环寿命,日历寿命和环境适应性方面具有巨大优势,但在能量密度方面却略微不足。因此,现阶段飞轮储能不能完全替代电化学电池,但在某些细分领域具有明显的优势,已开始商业化应用,具有良好的市场前景。在飞轮储能的商业化过程中,VYCON也处于行业领先地位。经过15年在飞轮储能领域的专门研究,开发和应用,VYCON形成了一系列成熟的飞轮储能产品,包括VDC系列产品和REGEN系列产品。 VDC系列飞轮产品主要与在线双转换UPS作为飞轮储能UPS结合使用,为关键负载提供电源保护,并广泛用于数据中心,电信机房,银行,医院,机场,学校等场合。数据中心飞轮储能UPS系统的应用案例REGEN系列产品主要用于轨道交通节能领域,为轨道交通的再生制动能量提供能量反馈。列车制动时,飞轮采用充电模式,转子从低速旋转到高速。火车制动器产生的电能被转换为飞轮旋转的动能。当火车开始或加速时,飞轮使用排放模式存储飞轮。动能被转换成电能输出,从而实现再生制动能的回收和再利用。洛杉矶地铁飞轮储能制动能量回收系统的应用案例