Nell'ambito della strategia nazionale del "doppio carbonio", la nuova energia rappresentata dal fotovoltaico e dall'eolico è in piena espansione. Con il massiccio accesso all'energia fotovoltaica ed eolica, la domanda di risorse di modulazione di frequenza e regolazione del carico di punta della rete elettrica è aumentata notevolmente. Il sistema di accumulo di energia svolge un ruolo sempre più importante nella risoluzione dei consumi di nuova energia, nel miglioramento della stabilità della rete elettrica e nel miglioramento dell'efficienza di utilizzo del sistema di distribuzione. Il sistema elettrochimico di accumulo di energia agli ioni di litio, a causa dei suoi bassi requisiti ambientali di implementazione e di molti scenari applicabili, la sua scala di applicazione sta crescendo rapidamente. Parallelamente all'applicazione su larga scala, anche la sicurezza delle centrali ad accumulo di energia ha attirato un'attenzione diffusa.
L'accumulo di energia sul lato dell'energia di nuova generazione, l'accumulo di energia sul lato della rete, le grandi centrali elettriche di accumulo di energia fuori rete e micro-griglia spesso utilizzano l'accumulo di energia di tipo container. Decine di migliaia di celle elettriche sono installate in container tramite collegamento in serie/parallelo. C'è solo un sottile strato di isolamento del diaframma tra gli elettrodi positivo e negativo delle batterie agli ioni di litio. L'isolamento elettrico dipende principalmente dai materiali isolanti e dagli interruttori elettrici. I materiali isolanti possono essere carbonizzati e diventare materiali conduttivi ad alte temperature, il sezionatore può anche rompersi sotto l'alta tensione e il tubo dell'interruttore del dispositivo di alimentazione può anche condurre in modo anomalo sotto l'alta tensione inversa e l'impatto di sovratensioni. Durante migliaia di cicli di carica e scarica per lungo tempo, soprattutto in condizioni di sovraccarico, scarica eccessiva e surriscaldamento, è possibile causare cortocircuiti guasti della cella e locali fuori controllo. Se una cella ha un problema di sicurezza, se non ci sono misure di protezione di sicurezza rigorose per affrontarlo in anticipo, potrebbe causare una reazione a catena del sistema e causare un incidente con esplosione.
Aumentare i materiali isolanti e la resistenza e costruire un muro di ferro della centrale di accumulo di energia può risolvere i problemi di sicurezza della centrale di accumulo di energia, ma aumenterà il costo della centrale e non è favorevole alla promozione su larga scala e applicazione dell'accumulo di energia. La sicurezza dell'accumulo di energia di tipo container deve partire dallo schema del sistema, dalla selezione dei materiali, dalla progettazione della sicurezza e da altri aspetti, in modo da tenere in considerazione in modo completo i due importanti indicatori di sicurezza e costo. Attualmente, le principali tecnologie e misure di sicurezza adottate dalla centrale di accumulo di energia comprendono: nuova tecnologia modulare di accumulo di energia, materiali di isolamento termico in gel di aerogel, protezione elettrica tradizionale, gestione termica ed efficienti sistemi di sicurezza antincendio, ecc.
1. Tecnologia modulare di accumulo di energia
La batteria al litio di prima generazione ha semplicemente collegato i pacchi batteria in serie in gruppi e la batteria al litio di seconda generazione ha aggiunto alcune unità di gestione intelligente della batteria sulla base della batteria al litio di prima generazione. Tuttavia, una serie di problemi, come il rischio dell'alta tensione del bus CC e dell'isolamento della batteria, la scarica di corrente non uniforme tra i cluster e l'impossibilità di mescolare le batterie echelon, non possono essere completamente risolti nel sistema di batterie al litio, che ha creato un punto interrogativo sull'applicazione sicura e stabile della batteria al litio. Nuovo accumulatore di energia modulare. Ogni modulo batteria corrisponde a un sistema di gestione della batteria BMS. È dotato di molteplici funzioni come il doppio isolamento elettrico e fisico, l'uscita automatica dei moduli di guasto, l'allarme tempestivo di guasto dell'isolamento della batteria, ecc., che garantiscono la sicurezza e l'affidabilità delle batterie al litio. I moduli sono autoadattativi e con condivisione attiva della corrente, supportano l'uso misto di batterie Echelon e batterie di diverse marche, espansione graduale della capacità e manutenzione minuto e risolvono molti problemi applicativi delle batterie al litio in un colpo solo.
2. Gel aerogel
Il gel aerogel è un tipo di materiale solido con struttura a rete nanoporosa e riempito con un mezzo di dispersione gassosa nei pori. È il solido più leggero al mondo. Il gel aerogel è riconosciuto come il materiale solido più leggero al mondo ed è una nuova generazione di materiali di isolamento termico ad alta efficienza energetica. Il gel aerogel ha le caratteristiche di elevata autoestinguenza, volume leggero e basso consumo. È diventata la scelta migliore di materiali di isolamento termico per le celle delle batterie di alimentazione. Attualmente, è stato adottato dalle imprese di batterie e dai produttori di veicoli a nuova energia.
L'aerosol può anche ottenere una protezione antincendio a tre livelli. Prendendo il gruppo batterie come unità di protezione, viene adottata l'analisi centralizzata del campionamento della rilevazione dei gas. Attraverso i rilevatori preimpostati in ogni confezione, vengono rilevate in tempo reale le variazioni della composizione chimica interna della batteria al litio. Il chip analizza e calcola le variazioni di vari parametri, inibisce e previene efficacemente la prevenzione e il controllo precoci degli incendi delle celle nel box batteria, in modo da prevenire l'espansione incontrollata della batteria al litio e l'esplosione dell'armadio di accumulo di energia.
