中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導、智能化系統(tǒng)集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、技術標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月12日下午，國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院儲能專業(yè)負責人陳凌宇受邀在儲能電站建設與運維專場分享主題報告，報告題目為《新型儲能安全運維及管控提升技術》。以下為報告主要內容：
陳凌宇：各位專家、各位同仁下午好！我來自國網(wǎng)浙江電科院儲能中心的陳凌宇。今天給各位分享的題目是《新型儲能安全運維及管控提升技術》。
我從4個方面，儲能安全和運維隱患，安全技術和智能運維技術四個方面給各位介紹一下。安全問題大家比較清楚，一個儲能電站有數(shù)以萬計的電池單體，尤其是鋰電池它的一致性，對它的安全影響是非常明顯。尤其是容量、內阻、自放電率、老化曲線以及溫度的一致性對它的影響都是比較嚴重的。對它的影響主要表現(xiàn)為熱失控的行為。
像鋰電池里磷酸鐵鋰熱失控溫度可能在500度以上，三元鋰低于300度，這是行業(yè)里主流選擇使用磷酸鐵鋰電池很重要的原因。
鋰電池熱失控的機制由于SEI膜的分解，導致電解液在電極表面的大量分解造成電池的溫度升高，并引發(fā)整個電池的熱失控，熱失控的過程當中又會產(chǎn)生大量的可燃氣體，包括一氧化碳，甲烷，還有氫氣等等。
我們在這個行業(yè)當中因為產(chǎn)氣導致一些爆燃的事情發(fā)生。像大紅門事件是最典型的案例，這個事件引發(fā)了我們對鋰電池產(chǎn)氣以及關鍵措施的思考。除此之外，我們對于電池本體的安全問題，除了這些安全問題還有外在的影響，還有液冷系統(tǒng)，消防系統(tǒng)的缺陷，或者不足也是導致儲能鋰離子電池儲能電站的安全隱患。
主要從國網(wǎng)公司對于儲能電站安全隱患提出隱患排查的重點，給各位分享一下。我們針對儲能電站的運行過程當中安全問題，數(shù)據(jù)管理14條隱患和缺陷。其中包括6條重大隱患，一個是消防設施未按規(guī)定的配置，并且正常運行，這條里很重要的一點是早期設計的電池預制艙不一定配置通風系統(tǒng)。
對于鋰電池的產(chǎn)氣聚集的影響沒有非常有效的措施，通風系統(tǒng)是我們比較關注的重要點。我們對這條隱患做整改的時候，大面上做摸排和整改，制定了比較詳盡的整改方案，主要通過加裝通風系統(tǒng)，要求一臺在頂部，一臺在底部，形成空氣流通的回路。
第二個重大隱患指的是鋰電池設備艙與外界連接的電纜溝道未封堵，或者封堵不嚴密，以及儲能電站內建筑物的防火間距不符合相關的標準要求，這一點我們針對封堵的問題都好解決，也是非常小的問題。但是因為發(fā)生了大紅門事故，引起大家的重視，封堵是很好解決。
防火間距，我們浙江公司包括國網(wǎng)公司一些企標上有明確，對防火間距是不滿足要求的時候，可以采用防火墻，防火墻的長度和高度，要高出預制艙外廓的一米，這是我們對這項隱患采取的措施。
第三個隱患，鋰電池設備艙未設置感溫感應可燃氣探測裝置，或者可燃氣探測裝置和艙內斷路器沒有聯(lián)動，以及和通風系統(tǒng)的聯(lián)動功能也是缺失的。整個隱患反映出的需求，就是要求我們在有可燃氣聚集或者產(chǎn)生并到達閾值的時候，我們要通過聯(lián)動功能來實現(xiàn)它的可燃氣體的有效排出，避免聚集造成燃爆的事故。
可燃氣探測裝置，通風系統(tǒng)以及斷路器，這三個裝置的聯(lián)動邏輯在我們隱患整改當中比較重視的點。
第四個隱患，鋰電池漏液和連接線發(fā)熱，未按照單體溫度采集布點，以及電池管理系統(tǒng)無保護溫度和溫升速度監(jiān)測功能，這塊涉及到電池設計的本身，首先電池連接的問題，電池的溫度采集以及溫度保護的功能，在我們后續(xù)標準文件當中做了一些提升性的措施和要求。
國網(wǎng)公司發(fā)布的企標里要求溫度采集點不少于50%的，這一點是現(xiàn)在很多技術規(guī)范里大家比較認可的一點。至于保護溫度和溫升速度檢測的功能，我們通過大量廠家的調研反饋出來電池管理系統(tǒng)里可以通過后期的軟件升級實現(xiàn)。
對于鋰電池設備的選址問題。不能設置在人員密集的場所或者有人員生產(chǎn)生活的建筑物內部或者地下空間。以及無法實施救援的地方。還有易燃易爆危險的場所。這塊對于選址，對我們后期的儲能電站隱患整改最困難的一點。
儲能電站建設運行過程當中選址是整個考慮的大前提，如果選址不滿足要求的話，我們只能采取一些后續(xù)的措施來避免因為選址不當造成的影響。如果無法消除這些影響，動作停運或者拆除的措施來完成。
第六個隱患，電池系統(tǒng)回路里的配置問題。這個相對來說存在的隱患缺陷比較少一點，主要涉及到直流斷路器，隔離開關和保護裝備等，尤其是我們電池簇沒有設計簇級電路器，這是我們在現(xiàn)場排查過程當中發(fā)現(xiàn)的存在問題比較少的點。
電池管理系統(tǒng)未取得具有CMA/CNAS的檢測資質單位出具的報告和產(chǎn)品標識名牌規(guī)格不一致，在儲能電站建設早期存在比較多的問題，我們早期設計的一些儲能電站會存在這些問題。
現(xiàn)在尤其是這兩年標準不斷更新出來，大家關注度比較高，整個問題發(fā)生的重復率比較低。
電池管理系統(tǒng)不具備電池過壓，欠壓，過流，絕緣，過穩(wěn)等保護功能?；蛘卟荒馨l(fā)出告警或者跳閘指令。如果真的硬件上不滿足要求，我們只能要求整個電池模塊做硬件更換。如果硬件能實現(xiàn)，可以通過軟件升級完善這些功能。
儲能電站的并網(wǎng)點開斷設備無明顯的開斷點，這個問題是我們在發(fā)現(xiàn)隱患排查過程當中存在的問題比較小的點。對我們整個儲能電站以及電網(wǎng)安全的影響比較嚴重。
電池未取得儲能電池有效報告或者抽檢報告，或者梯次利用電池未開展性能檢測和安全質量安全評估。儲能電池的抽檢工作包括能投集團和國家電網(wǎng)公司是非常重視的環(huán)節(jié)，對于電池是否滿足要求，以及供過的貨是否符合我們的采購技術規(guī)范，或者國家標準的一些要求。這塊是我們非常重要的質量把控點。以及梯次利用電池要求做一些安全評估的工作。
我們浙江公司有一個梯次利用的儲能電站，針對這個儲能電站我們開展了電池安全質量專題評估工作。
針對運維單位要求每一年至少開展一次儲能電站運行指標評價。這個要求對于現(xiàn)在的儲能電站來說比較低的要求，我們隱患排查要求方案是面向存量的儲能電站，可能早期的運維工作不是這么完善，現(xiàn)在基本上已經(jīng)完善。
儲能電站無運行規(guī)程或者無應急預案以及現(xiàn)在處置的方案。這塊大多數(shù)儲能電站現(xiàn)在來看都是管理文件、管理制度是比較完善的。但是我們比較關注的一點是它的應急方案或者運行規(guī)程里是否有對熱失控發(fā)生時的措施和預案，這是我們主要排查的重點。
公司系統(tǒng)投資的儲能電站未經(jīng)過項目的準入備案，這個準入備案各個地方對于備案的要求也不一樣，但是我們浙江公司基本上備案的情況還是比較好的。比較重要的一點是公司系統(tǒng)投資的儲能電站項目未經(jīng)消防審核驗收備案，這個我相信是很多省份業(yè)主單位遇到的困難難題。
像很多消防部門規(guī)定有比較完善針對儲能電站，尤其是預制艙式消防備案的文件和方案。我們通過其他的形式推進消防備案的工作。
第三部分，我們對儲能安全技術的研究。儲能安全技術對于本體技術研究，通過高頻電力電子與電池耦合的柔性架構，形成基于重構堅持模組網(wǎng)絡的開關陣列的設計，融合電池在線電壓檢測，電池均衡與安全防控，形成一整套數(shù)字能力交換系統(tǒng)，實現(xiàn)電池能量流和信息流的處理，細化電池的能量片，使得能量流和信息流深度匹配結合，通過數(shù)字化儲能方式提升整個儲能系統(tǒng)堅持能量的精細化管理。
對電池產(chǎn)生的氣體早期預警。我們關注到不同應用場景或者工況下產(chǎn)生氣體的類型和比例的區(qū)別，通過工況的模擬我們對氣體做分析，研究出一套鋰離子電池與氣體傳感器的植入體系，在鋰離子電池的設計和開發(fā)上提出一套新的方法和檢測手段，從而能夠精準保證內部傳感位置，精準探測氣體產(chǎn)生的點，通過氣體判斷出來電池內部的一致性，實現(xiàn)無損的檢測鋰離子電池的狀態(tài)，評估它的可靠性。
這是我們整個集成圖。
第四部分，針對儲能電站智能運維的技術，這是我們作為運行單位比較關注的技術要點，是現(xiàn)在行業(yè)內大家比較關注的點。
通過開發(fā)儲能的智能預警技術，對儲能的業(yè)務理解，結合數(shù)據(jù)的分析，處理以及對整個涉及數(shù)據(jù)模型的搭建，最后形成模型的評估和實施。通過智能運維技術，從海量的運維數(shù)據(jù)中學習總結規(guī)則，做出運維技術。無論在數(shù)據(jù)量和處理速度上都是明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的運維技術。整套運維技術能夠解決儲能預防性診斷面臨的難題，包括海量的數(shù)據(jù)孤島，安全風險多樣，還有儲能電池失效復雜的問題，通過狀態(tài)感知，故障預警，主動運維實現(xiàn)儲能電站的智能化的運維。
從五個技術方面通過數(shù)據(jù)分析，形成響應化的運維，針對異常監(jiān)控指標的檢測，以及評估指標的異常檢測，形成主動式的智能運維，包括故障檢測和故障預警的智能化管理。通過橫向和縱向的數(shù)據(jù)評價，實現(xiàn)在線實時的滾動評估，不斷優(yōu)化算法。
針對五個技術，儲能的綜合指標體系，主要通過電池安全，電池健康，綜合功能，標準體系要求，形成全方位，多角度，全過程的體系。
第二個是儲能多時間儲能的狀態(tài)評估，結合電池或者電池組的實時數(shù)據(jù)，通過電池循環(huán)壽命測試的數(shù)據(jù)庫，不斷的訓練和優(yōu)化，基于大數(shù)據(jù)的模型實現(xiàn)堅持SOH和SOX的評估，以及電池壽命的預測。
基于彈性網(wǎng)絡的靈敏度和分析篩選的關鍵特征，構建代數(shù)函數(shù)模型，深度學習獲得最優(yōu)權的矩陣，預測電池壽命提前100個充放電的循環(huán)，這是我們目前達到的指標。
通過電池故障檢測與故障預警，實現(xiàn)電池的故障檢測，將故障精準定位對于趨勢動態(tài)的演變及時預測到，提升我們整個檢測能力和我們的特征信號的抓取。
針對儲能智能化的運維，通過發(fā)現(xiàn)問題，基于上述的模型和分析，通過發(fā)現(xiàn)問題，告警事件的抓取和故障的診斷，通過解決問題，把環(huán)節(jié)固化下來，形成一整套故障診斷運維的管理體系和評價手段和方法。
這套模型支撐儲能多功能的應用輔助決策，能夠實現(xiàn)一主多輔多功能的組合，實現(xiàn)儲能電站多功能決策持續(xù)結果，還有電堆的SOC分布等等。
最后整套體系基于云邊協(xié)同的架構，通過跨平臺的微服務體系實現(xiàn)功能解耦，可拓展性比較強，通過電池簇，電站多層級的預警和定位，實現(xiàn)多功能的評價和輔助決策，最后出具診斷報告。
我們基于這個系統(tǒng)以及前面發(fā)現(xiàn)的一些隱患排查的問題，也是從比較關注的幾個點，包括溫度采集，可燃機監(jiān)測的角度，在現(xiàn)場做一些數(shù)據(jù)采集和分析。將整個系統(tǒng)平臺完善起來，部署到現(xiàn)場儲能電站去，其中包括集中式的儲能電站的云邊部署方式，還有移動式儲能電站的部署方式。
在寧波儲能電站已經(jīng)部署了儲能大數(shù)據(jù)平臺，這是我們杭州的儲能電站。
現(xiàn)場智能預警的必要性是非常明確的，非常有針對性的提升儲能現(xiàn)場的監(jiān)測水平。
大家都比較關注大數(shù)據(jù)分析，對于現(xiàn)場的檢測平臺開發(fā)我們做了一些工作，經(jīng)過現(xiàn)場開發(fā)工具，明確儲能檢測對象和建議性的檢測和校驗工作，主要解決故障風險。包括電磁模組和系統(tǒng)，還有智能的系統(tǒng)，能夠有效支撐運維的檢修工作。從儲能智能預警決策平臺的故障預判和方艙的校驗，再回饋到大數(shù)據(jù)平臺，支撐我們的檢修平臺更高效，更智能化的開展。
謝謝大家。
