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永泰数能:高安全锂电储能系统关键技术与应用

2023年12月13日

记者:Ana Hu

中国出海半导体网

 

在前不久举行的2023大湾区数字能源产业发展高峰论坛上,来自深圳永泰数能科技有限公司储能事业部解决方案总监刘佳琦带来了精彩演讲,主题是“高安全锂电储能系统关键技术与应用”。

<img src="figure1_key_technologies_and_applications_of_high_safety_lithium_battery_energy_storage_systems.png" alt="图1:高安全锂电储能系统关键技术与应用"/>图1:高安全锂电储能系统关键技术与应用

 

演讲中主要分享了三个方面的问题:

  • 储能行业发展现状与挑战
  • 高安全锂电储能系统关键技术
  • 先进锂电储能产品与应用

<img src="1702459934-figure2_keynote_of_high_safety_lithium_battery_energy_storage_systems.png" alt="图2:高安全锂电储能系统关键技术与应用主题演讲目录"/>图2:高安全锂电储能系统关键技术与应用主题演讲目录

 

谈到锂电储能行业发展的现状与挑战时,刘佳琦表示:目前储能的需求明确,战略定位清晰,发展储能更是国家的战略方向,而我国储能产业所面临的挑战主要集中在:市场机制还不健全,成本疏导机制不完善;储能系统成本较高,电池价格波动大;以及安全事故不断,安全风险管控亟待加强。

<img src="figure3_development_status_and_challenges_of_lithium_battery_energy_storage_industry.png" alt="图3:锂电储能行业发展现状与挑战"/>图3:锂电储能行业发展现状与挑战

 

2022年2月,《“十四五”新型储能发展实施方案》中明确指出:新型储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备,是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑,也是催生国内能源新业态、抢占国际战略新高地的重要领域。

<img src="1702459936-figure4_the_development_of_energy_storage_is_a_national_strategic_direction.png" alt="图4:发展储能是国家战略方向"/>图4:发展储能是国家战略方向

 

“十四五”中还指出,到2025年,我国新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,已具备大规模商业化应用条件。

<img src="1702459937-figure5_the_development_stage_of_china_s_energy_storage_industry.png" alt="图5:我国储能产业发展阶段"/>图5:我国储能产业发展阶段

 

 

<img src=" 1702459938-figure6_application_scenarios_and_value_of_energy_storage.png" alt="图6:储能应用场景及价值"/>图6:储能应用场景及价值

 

据CNESA统计,截至2022年底,我国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW,占全球市场总规模的25%,年增长率38%;其中,新型储能累计装机规模13.1GW/27.1GWh,年增长率达141%。2023年上半年的新增装机规模更是达到了约8.63GW/17.73GWh,接近历年累计装机总和。

<img src="1702459939-figure7_china_s_installed_energy_storage_capacity.png
文件类型: image/png" alt="图7:我国储能装机规模"/>图7:我国储能装机规模

 

面对三大挑战,我们应该加快市场化改革,建立和完善市场机制;同时制定行业安全标准,完善法规体系,重视风险管理,加强技术创新,从本质上保障电池安全;还要推行大规模商业化,降低成本。

<img src="1702459940-figure8_challenges_faced_by_china_s_energy_storage_industry.png" alt="图8:我国储能产业面临的挑战"/>图8:我国储能产业面临的挑战

 

从全球范围来看,世界各地都有储能电站起火爆炸的事故发生,光2021年,澳洲、中国、韩国、美国等地就爆发数起影响力较大的安全事故。

<img src="1702459942-figure9_lithium_ion_battery_energy_storage_system_with_frequent_accidents.png" alt="图9:频繁出事故的锂电池储能系统"/>图9:频繁出事故的锂电池储能系统

 

中国、美国,以及欧盟都再储能安全标准上积极发展和耕耘。

<img src="1702459943-figure10_domestic_and_international_standards_related_to_energy_storage_safety.png" alt="图10:国内外储能安全相关标准"/>图10:国内外储能安全相关标准

 

<img src="1702459944-figure11_key_technologies_of_high_safety_lithium_battery_energy_storage_system.png" alt="图11:高安全锂电储能系统关键技术"/>图11:高安全锂电储能系统关键技术

 

高安全设计包含了:电芯间气凝胶隔热设计;导热胶快速热传导设计、电池模组熔断保护机制和泄压阀设计;PCAK级靶向灭火设计;IP67防护等级;车规级防漏液管道街头,自锁密封设计;液冷板一体成型,气密性保证。

 

<img src="1702459945-figure12_battery_module_design.png" alt="图12:电池模组设计"/>图12:电池模组设计

 

<img src="1702459947-figure13_thermal_simulation_techniques_ensure_temperature_of_the_system_is_balanced_and_does_not_overheat.png" alt="图13:应用热仿真技术保障系统温度均衡不超温"/>图13:应用热仿真技术保障系统温度均衡不超温

 

<img src="1702459948-figure14_structural_simulation_technology_is_applied_to_ensure_the_reliability_of_the_structural_strength_of_the_system.png" alt="图14:应用结构仿真技术保障系统结构强度可靠"/>图14:应用结构仿真技术保障系统结构强度可靠

 

<img src="1702459949-figure15_simulation_analysis_techniques_for_short_circuit_and_arc_flash_analysis_of_energy_storage_systems_ensures_the_electrical_safety_of_the_system.png" alt="图15:应对储能系统短路和弧闪分析的仿真分析技术应用保障系统电气安全"/>图15:应对储能系统短路和弧闪分析的仿真分析技术应用保障系统电气安全

 

<img src="1702459951-figure16_simulation_technology_of_container_insulation_thermal_runaway_and_fire_resistance_of_different_materials.png" alt="图16:不同材料的集装箱保温、热失控与耐火能力仿真技术研究"/>图16:不同材料的集装箱保温、热失控与耐火能力仿真技术研究

 

当直流侧发生短路是,根据分级熔断机制,实现分级限流与多级保护。

<img src="1702459952-figure17_application_of_multiple_fuse_protection_design_technology_for_dc_system.png" alt="图17:直流系统多重熔断保护设计技术应用"/>图17:直流系统多重熔断保护设计技术应用

 

重消防防护、智能火灾监测与灭火系统的技术关键和优势:极早期探测,防消结合;PACK级靶向灭火,精准施治;全局视角,箱体多层次防护

<img src="1702459953-figure18_multiple_fire_protection_intelligent_fire_monitoring_and_extinguishing_systems.png" alt="图18:多重消防防护、智能火灾监测与灭火系统"/>图18:多重消防防护、智能火灾监测与灭火系统

 

<img src="1702459954-figure19_key_technologies_of_battery_management_system_bms.png" alt="图19:电池管理系统BMS关键技术"/>图19:电池管理系统BMS关键技术

 

<img src="1702459955-figure20_energy_storage_system_safety_management.png" alt="图20:储能系统安全管理"/>图20:储能系统安全管理

 

<img src="1702459956-figure21_ai_driven_digitally_integrated_intelligent_o_m_and_health_assessment.png" alt="图21:AI驱动、数字结合——智能运维、健康评估"/>图21:AI驱动、数字结合——智能运维、健康评估

 

<img src="1702459958-figure22_composite_indicator_system_safety_and_health_assessment.png" alt="图22:综合指标:系统安全和健康度评估"/>图22:综合指标:系统安全和健康度评估

 

<img src="1702459959-figure23_advanced_lithium_battery_energy_storage_products_and_applications.png" alt="图23:先进锂电储能产品与应用"/>图23:先进锂电储能产品与应用

 

永泰数能储能的六大核心优势体现在:更可靠、更灵活、更省心、更低成本、更长寿命、更安全。

<img src="1702459960-figure24_yongtai_digital_energy_energy_energy_storage_has_six_core_advantages.png" alt="图24:永泰数能储能六大核心优势"/>图24:永泰数能储能六大核心优势

 

Ener HexonTM储能产品家族包括:Ener HexonTM Explore系列风冷集装箱式储能产品、Ener HexonTM Aurora系列液冷集装箱式储能产品、Ener HexonTM Smart系列分布式储能产品,以及Ener HexonTM Matrix系列变流升压一体舱产品。

<img src=" 1702459961-figure25_ener_hexontm_energy_storage_product_family.png" alt="图25:Ener HexonTM储能产品家族"/>图25:Ener HexonTM储能产品家族

 

<img src="1702459962-figure26_ener_hexontm_explore_box_type_air_cooled_energy_storage_product.png" alt="图26:Ener HexonTM EXplore箱式风冷储能产品"/>图26:Ener HexonTM EXplore箱式风冷储能产品

 

<img src="1702459963-figure27_ener_hexontm_aurora_box_based_liquid_cooled_energy_storage_product.png" alt="图27:Ener HexonTM Aurora箱式液冷储能产品"/>图27:Ener HexonTM Aurora箱式液冷储能产品

 

<img src="1702459965-figure28_ener_hexontm_smart_distributed_energy_storage_products.png" alt="图28:Ener HexonTM Smart分布式储能产品"/>图28:Ener HexonTM Smart分布式储能产品

 

<img src="1702459966-figure29_ener_hexontm_matrix_converter_booster_unit.png" alt="图29:Ener HexonTM  Matrix变流升压一体舱产品"/>图29:Ener HexonTM  Matrix变流升压一体舱产品

 

<img src="1702459968-figure30_energy_management_system_ems.png" alt="图30:能量管理系统EMS"/>图30:能量管理系统EMS

 

<img src="1702459970-figure31_energy_storage_cloud_platform.png" alt="图31:储能云平台"/>图31:储能云平台

 

<img src="1702459972-figure32_source_grid_side_energy_storage_power_station_solution.png" alt="图32:源网侧储能电站解决方案"/>图32:源网侧储能电站解决方案

 

<img src="1702459974-figure33_source_grid_side_energy_storage_power_station_solution_flexible_configuration_of_the_solution.png" alt="图33:源网侧储能电站解决方案:方案灵活配置"/>图33:源网侧储能电站解决方案:方案灵活配置

 

在用户侧工商储能的主要价值:

  • 削峰填谷,通过分时电价机制减少电费支出;
  • 参与需求侧响应或虚拟电厂,获取收益;
  • 减少容量或需量电费;
  • 提供备用电源;
  • 改善电能质量。

<img src="1702459975-figure34_customer_side_industrial_and_commercial_energy_storage_solution.png" alt="图34:用户侧工商储能解决方案"/>图34:用户侧工商储能解决方案

 

<img src="1702459930-figure35_energy_storage_x_optical_storage_and_charging_city_station_solution.png" alt="图35:“储能+X”:光储充+“城市驿站”解决方案"/>图35:“储能+X”:光储充+“城市驿站”解决方案

 

<img src="1702459931-figure36_energy_storage_x_optical_storage_and_charging_gas_station_solution.png" alt="图36:“储能+X”:光储充+加油站解决方案"/>图36:“储能+X”:光储充+加油站解决方案

 

<img src=" 1702459932-figure37_energy_storage_x_photovoltaic_storage_and_diesel_microgrid_mine_island_solution.png" alt="图37:“储能+X”:光储柴微电网+矿山/海岛解决方案"/>图37:“储能+X”:光储柴微电网+矿山/海岛解决方案