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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: 2019-12-18 0:46:27 * 浏览: 8
VYCON飞轮物理储能技术,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,可广泛应用于数据中心,电信机房,银行,医院,机场,学校等场合。一,电化学储能迅速发展,为长期安全事故保驾护航。 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​​。它被烧了。初步估计,事故造成的经济损失达46亿韩元。此安全事件绝不是偶然的。据报道,自今年年初以来,韩国灵岩市和庆山市发生了两起电池爆炸事故,但并未造成重大灾难,也很幸运。韩国的“山丘之石可能袭击玉石”,电池起火和爆炸事故敲响了电化学电池安全的警报,值得中国储能行业的从业者和相关监管部门给予足够的重视和反思。近年来,中国的储能行业发展迅速,各种储能技术路线蓬勃发展。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,发电侧和新能源电网连接。和微电网。自从今年夏天达到顶峰的7月以来,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。在电化学电池储能蓬勃发展的背后,人们经常关注其商业模式和投资回报,将安全问题抛在脑后,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储能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步伐,它们将成为“定时炸弹”,随时可能爆炸。一旦被“引爆”,储能系统的投资将“飞走”,而且还可能导致人命伤亡。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,中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场合多次大喊:“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要素,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,但即便如此,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,银行的铅酸电池f造成2亿人民币的损失,一所大学火灾中的一个网络数据中心计算机室导致多个大学的网络崩溃。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,一定的区间当电池达到一定的温度时,氧化剂和还原剂都容易与电解质引起大量的生热化学反应,从而引起热失控,电池的失控很容易导致相邻电池的热失控,从而造成链条。反应,导致整个储能系统热失控。业内专家认为,具有现有结构设计的锂离子电池可用于大规模储能,并且仍然存在重大安全风险,需要技术突破。 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,已经开发了50至60年。除了用于航空航天领域,近年来,它还已经用于一些民用工业领域,并开始商业应用。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投资研发。为了开发现代的高性能飞轮储能装置,必须掌握磁悬浮技术,高性能材料技术,高速电动机技术,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。飞轮能量存储的基本原理是: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性。 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,并在室温下将飞轮完全磁悬浮。 。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特性。它可以实现数百万次的充放电循环,使用寿命长达20年。 3(3)备用机械轴承用于保护:当磁悬浮轴承异常时,备用机械轴承可以自动保护高速旋转的飞轮和转子,实现平稳停机。此外,飞轮体被放置在高机械强度的封闭式外壳中,并安装在高机械强度的机柜中,具有多种物理结构保护。 (4)具有完备的检测功能和自检机制:飞轮储能装置运行中,其状态会实时全方位监控,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)经过充分的实验验证,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。 1200多套是安全可靠的。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状况,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方面,VYCON也在行业中处于领先地位。经过15年在飞轮储能领域的专门研究,开发和应用实践,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结合使用,作为飞轮储能UPS,为关键负载提供电源保护。它们广泛用于数据中心,电信机房,银行,医院,机场,学校等场合。应用数据中心飞轮储能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,提供轨道交通的再生制动能量的能量反馈。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,从而实现了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应用案例