今日報丨電池短路可能引發(fā)儲能站爆炸？數(shù)字化這么解

“大型儲能站分布在全國甚至全球各地，每個站都要駐點好幾個巡檢人員，而通過云網平臺，智光在全國的17個儲能站都能在平臺上‘一覽無余’。”在24日舉行的“數(shù)實融合新生態(tài)”2022南方智享會主題沙龍活動上，智光研究院首席信息官郭洋作《儲能系統(tǒng)的數(shù)字化路徑》主題分享。

儲能需要大量電堆，由成千上萬顆電芯組成。這會帶來兩大問題，一是安全問題，2021年底北京儲能電站發(fā)生自燃事故并造成人員傷亡。電堆是由電池串聯(lián)、并聯(lián)構成，由于電芯本體差異有不一致性，并聯(lián)時會導致電流不一致，成千上萬運行后差異會越來越大，最終形成“短板效應”，即某一顆電池一旦過充或過放就容易失控并引起自燃。

二是壽命問題。大量電池的并聯(lián)后，電池之間會形成環(huán)流，加大電池損耗，從而導致電池壽命下降，特別是儲能逐步往大容量方向發(fā)展，容量越大風險越高，系統(tǒng)越復雜，安全性和經濟性都面臨很大挑戰(zhàn)。

(資料圖片僅供參考)

那么，就要盡早發(fā)現(xiàn)并處理特性差的電芯，對于整個儲能電站的安全及使用效率有積極的意義，同時，選用合適的方案，提升運行一致性從而提升經濟性、安全性。即便出現(xiàn)安全隱患也能提前預警，開展預防性維護。

“電芯單體質量的提升已不能完全解決儲能系統(tǒng)的安全性及經濟性問題。”郭洋說，一方面，通過級聯(lián)高壓技術解決方案，另一方面，就是數(shù)字化解決方案。

但數(shù)字化的難點并不小。一個標準10MWh儲能系統(tǒng)，里面電池系統(tǒng)采用200Ah磷酸鐵鋰鋁殼電池，需要配置15625個。這么多電芯如果全面數(shù)字化，電壓、電流、溫度、絕緣、容量、SOC等等，一天產生的數(shù)據(jù)量可達15G條，如果是300到500MWh的儲能系統(tǒng)，就更是海量數(shù)據(jù)。

數(shù)字化管理體系也要分層的，第一步，在本地實現(xiàn)基于安全管控的就地化數(shù)字管理，比如電池管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、EMS能量管理系統(tǒng)等等。基于運行優(yōu)化的數(shù)據(jù)管理，這一層體系強調的是云邊協(xié)同、就地邊緣計算來實時性和就地管控。

第二步，有了數(shù)字化體系以后，就要構建數(shù)字化技術平臺。智光構建了自己的綜合能源服務工業(yè)互聯(lián)網平臺，還對外接入了光伏、充電樁、中央空調、柴油發(fā)電機等等各種能源設備，目前已經在PaaS和SaaS構建了基于能源和電力的模型，在此基礎之上構建了不同的場景和不同的應用。

第三步，基于平臺建立能源和電力的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括從底向上的信息流，自頂向下的決策流，最后反饋到設備。邊緣層邊緣服務器可以實現(xiàn)就地海量數(shù)據(jù)的儲存，然后做數(shù)據(jù)的轉換和解析，讓數(shù)據(jù)上云。

郭洋介紹，目前智光構建了儲能的智慧云網，主要實現(xiàn)幾個目的，首先是儲能的安全永遠是擺在第一位的，可以對安全運行做管控。其次是設備管理。儲能投資額非常大，一個300MWh的儲能站投資要7到8億元，而且運行年限又比較長，基本長達10年，需要對全生命周期數(shù)字化管理，盡可能延長壽命。再次是運維管理。大型儲能站分布在全國甚至全球各地，以前采取人工巡檢，每個站都要駐點好幾個人，而通過云網平臺，智光在全國的17個儲能站，功率曲線、SOC曲線等等都能在平臺上“一覽無余”。

此外，利用深度學習方法，可以對電池的壽命進行分析，預測電池的剩余循環(huán)次數(shù)。用算法模型構建電池安全性評估和預警。

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