V rámci národní strategie „dvojího uhlíku“ zažívá boom nová energie reprezentovaná fotovoltaickou a větrnou energií. S masivním přístupem fotovoltaické a větrné energie prudce vzrostla poptávka po frekvenční modulaci a zdrojích regulace špičkového zatížení energetické sítě. Systém akumulace energie hraje stále důležitější roli při řešení spotřeby nové energie, zvyšování stability energetické sítě a zvyšování efektivity využití distribuční soustavy. Elektrochemický lithium-iontový systém pro ukládání energie díky svým nízkým požadavkům na prostředí nasazení a mnoha použitelným scénářům rozsah jeho aplikací rychle roste. Současně s rozsáhlou aplikací vzbudila širokou pozornost také bezpečnost energetických akumulačních elektráren.
Nové zásobníky energie na energetické straně, akumulace energie na straně sítě, velké energetické akumulační elektrárny mimo síť a mikrosítě často využívají skladování energie kontejnerového typu. Desítky tisíc elektrických článků jsou instalovány v kontejnerech prostřednictvím sériového / paralelního připojení. Mezi kladnými a zápornými elektrodami lithium-iontových baterií je pouze tenká vrstva membránové izolace. Elektrická izolace závisí hlavně na izolačních materiálech a elektrických spínačích. Izolační materiály mohou karbonizovat a stát se vodivými materiály při vysokých teplotách. Odpojovač se také může porouchat pod vysokým napětím a trubice spínače výkonového zařízení může také vést abnormálně při zpětném vysokém napětí a nárazu. Během tisíců nabíjecích a vybíjecích cyklů po dlouhou dobu, zejména za podmínek přebití, přebití a přehřátí, je možné způsobit zkratovou poruchu článku a místní nekontrolovatelnost. Pokud má kterýkoli článek bezpečnostní problém a neexistují žádná přísná bezpečnostní ochranná opatření, která by jej předem řešila, může to způsobit řetězovou reakci systému a způsobit výbuch.
Zvýšení izolačních materiálů a pevnosti a vybudování železné stěny energetické akumulační elektrárny může vyřešit bezpečnostní problémy energetické akumulační elektrárny, ale zvýší náklady elektrárny a nepřispěje k rozsáhlé propagaci a aplikace akumulace energie. Bezpečnost skladování energie kontejnerového typu musí vycházet ze schématu systému, výběru materiálu, bezpečnostního návrhu a dalších aspektů, aby byly komplexně zohledněny dva důležité ukazatele bezpečnosti a nákladů. Mezi hlavní bezpečnostní technologie a opatření přijatá energetickou elektrárnou v současnosti patří: nová modulární technologie akumulace energie, aerogelové gelové tepelně izolační materiály, tradiční elektrická ochrana, tepelný management a účinné požární bezpečnostní systémy atd.
1. Modulární technologie skladování energie
Lithiová baterie první generace jednoduše spojila bateriové sady v sérii do shluků a lithiová baterie druhé generace přidala několik inteligentních jednotek pro správu baterií na bázi lithiové baterie první generace. Řadu problémů, jako je riziko vysokého napětí stejnosměrné sběrnice a izolace baterie, nerovnoměrné vybíjení proudu mezi clustery a nemožnost smíchat echelonové baterie, však nelze zcela vyřešit v systému lithiových baterií, který vrhá otazník o bezpečné a stabilní aplikaci lithiové baterie. Nové modulární úložiště energie. Každý bateriový modul odpovídá systému správy baterií BMS. Je vybavena více funkcemi, jako je elektrická a fyzická dvojitá izolace, automatický výstup poruchových modulů, včasné varování při selhání izolace baterie atd., které zajišťují bezpečnost a spolehlivost lithiových baterií. Moduly jsou samoadaptivní a aktivní sdílení proudu, podporují smíšené použití echelonových baterií a baterií různých značek, postupné rozšiřování kapacity a minutovou údržbu a řeší mnoho aplikačních problémů lithiových baterií jedním tahem.
2. Aerogelový gel
Aerogel gel je druh pevného materiálu s nano porézní síťovou strukturou a naplněný plynným disperzním médiem v pórech. Je to nejlehčí pevná látka na světě. Aerogel gel je uznáván jako nejlehčí pevný materiál na světě a je to nová generace energeticky účinných tepelně izolačních materiálů. Aerogel gel se vyznačuje vysokou retardací hoření, objemem světla a nízkou spotřebou. Stal se nejlepší volbou tepelně izolačních materiálů pro články napájecích baterií. V současnosti jej přijaly podniky vyrábějící baterie a výrobci nových energetických vozidel.
Aerosol může také dosáhnout třístupňové požární ochrany. Vezmeme-li bateriový blok jako ochrannou jednotku, je přijata centralizovaná analýza vzorkování detekce plynu. Prostřednictvím detektorů přednastavených v každém balení jsou v reálném čase detekovány změny vnitřního chemického složení lithiové baterie. Čip analyzuje a vypočítává změny různých parametrů a účinně inhibuje a zabraňuje včasné prevenci požáru a kontrole článků v bateriovém boxu, aby se zabránilo nekontrolované expanzi lithiové baterie a explozi energetické skříně.
