鋰電儲能系統的案例
鋰電儲能系統熱失控防控技術研究進展
Ouyang等認為多種濫用條件下熱失控的共性過程是內短路，并提出一種基于電池組內電池一致性的內短路檢測方法，有助于電池管理系統實現內短路檢測。目前的研究表明，內短路是由隔膜崩潰造成的，這是熱失控的直接原因。儲能電站鋰離子電池服役條件復雜，極易造成電池的電濫用，使電池負極析鋰形成鋰枝晶刺穿隔膜引發內短路。電池發生內短路后瞬間釋放大量的熱量，使得電池溫度迅速升高從而發生電池熱失控。對電池內短路機理的研究有助于理解熱失控發生的過程，并對電池內短路進行預測。綜上可知，熱失控演化過程中，鋰離子電池副反應既會產生熱量，又會產生氣體。電池溫度的升高是熱量積累的結果，電池內壓增高是氣體在電池殼密閉空間積聚的結果。當熱量和氣體積累到一定程度時，電池安全閥打開，噴出大量氣體，可燃氣體和空氣迅速混合。熱失控繼續進行，化學反應速率迅速加快使升溫速率和氣體產生速率驟升，滿足著火條件時，電池發生起火燃燒。當然，也有可能是高速率泄氣過程中產生的電火花點燃可燃氣體引發的燃燒。對于儲能電站而言，局部燃燒產生之后，大量高溫可燃有毒混合煙氣會發生氣體流動運移現象，當可燃氣體在受限空間積聚到一定程度時，遇到點火源，發生氣體爆炸。據此，儲能電站鋰離子電池的熱失控演化過程可根據其熱失控特性劃分為放熱、產氣、增壓、噴煙、起火燃燒、氣體爆炸六個過程，如圖4所示。基于熱失控特性理解這六個過程是研究熱失控防控技術的基礎。
圖4熱失控演化過程示意圖Fig. 4Schematic diagram of thermal runaway evolution process
2 鋰電儲能系統熱失控監測預警技術
根據上述鋰電池熱失控特征溫度規律，將熱失控演化的六個過程劃分為三個階段，即熱失控早期、熱失控發生期和火災初期，如圖5所示。
展開 中航鋰電50GWh動力電池及儲能電池項目落戶合肥
8月10日，中航鋰電與合肥市簽署投資協議，中航鋰電50GWh動力電池及儲能電池產業基地項目正式落戶合肥。
項目簽約現場（圖片來源：中航鋰電）
數據顯示，今年1-6月，我國動力電池裝車量累計達52.5GWh，同比累計上升200.3%。其中，中航鋰電裝機量為3.63GWh，同比猛增377.6%，在國內動力電池企業中排名第四位。為進一步提升產能，中航鋰電新建項目投資力度逐步加大。7月31日，該司位于武漢的生產基地項目正式開工，項目總投資100億元。合肥項目的落定，將再為其后期擴張提供保障。至此，中航鋰電共擁有常州、洛陽、廈門、成都、武漢、合肥六大產業基地。
今年1-6月國內動力電池企業裝車量前十
（圖片來源：中國汽車動力電池產業創新聯盟）
此外，隨著國內外新能源汽車的快速發展，動力電池亦進入快車道。有推算數據顯示，我國動力電池需求至2025年或超過369GWh，海外動力電池需求約為524GWh，全球累計動力電池需求接近900GWh，加上儲能、輕型車等其他場景需求，2025年全球鋰電池需求將進入TWh 時代。在此背景下，產能布局將成為各大電池企業布局未來的重要戰略手段，中航鋰電也同樣如此。
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展開 2024青島國際光伏儲能展(儲能產品-儲能設備-儲能系統展會)
品牌傳播，優質媒體助力全程報道
展會將邀請人民日報、新華社、中國日報、中新社、經濟日報、光明日報、人民網、科技報、證券日報、工人日報、中國改革報、中國環境報、中國電力報、中國工業報、中國核工業報、每日經濟報、澎湃新聞、新浪網、搜狐網、大眾日報、山東衛視、美通社、大公網、彭博社、北極星光伏網、能源界、索比光伏網、國際能源網、中國儲能網、ofweek太陽能光伏網、pv001光伏網、PVP365、Solarbe光伏網、艾萊光伏網、《太陽能》雜志、華夏能源網、南度度、世紀新能源網、歐樂光伏網、太陽能光伏支架網、能源經濟網、中國新能源網、環球光伏網、全民光伏網、淘光伏、電源門戶、電源網、電子工業網、華人電池網、桿塔網、鋰電網、光電巴巴、光伏測試網、光伏電力網、光伏交易網、光伏商貿網、光伏系統網、光伏英才網、硅業在線贏硅網、《東方照明》、《中國路燈》、《電源工業》雜志等國內外上千家媒體報道。
參展范圍：
1、光伏展區
◆光伏組件、電池片、逆變器、匯流箱、控制器、接線盒、晶硅/薄膜材料、光伏支架、追蹤系統、光伏電纜、封裝玻璃、光伏生產設備、光伏運維及檢測系統等光伏配套產品及設備、光伏路燈、光伏熱水器等光伏應用電子產品。
2.儲能展區
◆儲能材料、技術、產品、設備、儲熱中高溫應用；離網逆變器；各類蓄電池（鎳氫電池、釩液流電池、鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸蓄電池、鈉硫電池、液流電池等）；電容器；儲能應用解決方案；充交換電站產品；新能源汽車；充電樁；家庭儲能系統等儲能技術及產品等。
3.智慧能源、智慧照明、電力設備及其他綜合能源展區
◆能源計量與物聯、智能輸配電網建設、能源管控平臺、智能微電網、智慧能源園區建設方案、售電模式及案例、能源互聯網等智慧能源新產品新技術等。
展開 諾德股份鋰電銅箔智能制造MOM系統案例 | 達索系統百世慧?
達索系統、百世慧與諾德股份正式簽署戰略合作協議
諾德股份惠州聯合銅箔工廠全景
諾德股份與達索系統戰略合作簽約儀式
諾德股份MOM項目第一期建設目標
項目需求
工程數據記錄及設備數據采集
產銷一體化協同管理
成品撿料方案與包裝標簽打印
基于檢測結果的最終訂單生產履歷制定
轉序投領料校核及工序流轉無紙化
工廠多層級看板規劃
諾德股份MOM項目第一期（惠州聯合銅箔）實施范圍
制造運營管理系統平臺
基礎數據管理 · 業務數據模型 · 二次開發平臺 · 流程配置器 · 應用開發配置；設備集成器 · 業務集成器 · Job服務管理 · 日志管理 · 數據歸檔 · 用戶權限管理；接口管理 · 系統管理(角色管理、權限管理)點位配置管理
諾德股份MOM系統對業務的價值
生產計劃
系統對接ERP系統讀取銷售訂單，記錄訂單產品信息、需求數量、需求時間等信息。將生產計劃根據產品BOM形成工單，做到生產數據可追溯。
產品模型
系統的工藝管理由生產工序、BOM、工藝路線三部分構成并規定它們之間的關系，工藝管理將物料、人員、設備、工序、質檢等生產要素有機的結合到一起，詳細記錄生產過程。
過程追溯
系統業務流程中每個工序系統都自動記錄了生產工單號以及投入物料號、批次號，成品/半成品批號，可以通過生產工單編號追蹤整個生產過程，包含批次、工序，設備使用情況、在制品、質量檢驗情況等信息。
質量管理
系統將質檢數據與工單進行關聯，即工單號與質檢任務單號有關聯，并將質量數據進行統一匯總后建立質檢檔案，可以根據產品、工序等因素進行質量分析，和追溯質量數據。
展開 
斯柯達與IBG ?esko利用舊電池開發儲能系統 最高可儲能328 kWh
蓋世汽車訊 據外媒報道，大眾汽車集團子公司斯柯達汽車與捷克科技公司 IBG ?esko合作，使用電動汽車舊電池（second-life batteries）推出一種智能儲能系統。目前，該系統已部署于斯柯達各經銷商。
該系統使用的廢舊電池來源于純電動SUV斯柯達ENYAQ iV，以及插電式混動車SUPERB iV和OCTAVIA iV，并能持續發電。此外，該系統還可以使電動汽車充電快速靈活，使經銷商可將儲存電力用于展廳照明和車間空調。
（圖片來源：斯柯達）
據悉，該項目已在布拉格進行成功試點，斯柯達的簽約經銷商現已可使用該儲能裝置。截至目前，斯柯達已收到來自捷克、德國、荷蘭和斯洛伐克經銷商的160份預訂單。
若采用容量為13 kWh的插電式混動汽車SUPERB iV和OCTAVIA iV的電池，該儲能系統最多可容納20塊；若采用容量為82 kWh的純電動SUV ENYAQ iV的電池，該儲能系統最多可容納5塊。該系統的總容量最高可達328 kWh，可為傳輸功率達150千瓦的快速充電站供電。
該儲能系統可以臨時存儲斯柯達經銷商光伏系統產生的所有剩余綠色電力。無論天氣或當地電網的當前負載如何，這些電力都可以隨時以全傳輸功率使用。此外，該儲能系統可大可小，若需要，僅通過簡單幾步就可更換電池。未來將會打造4,000多個這樣的可持續動力裝置。
該儲能系統的核心是斯柯達ENYAQ iV或插電式混動車型SUPERB iV、OCTAVIA iV和OCTAVIA RS iV的電池。
展開 免費直播 | 達索系統BIOVIA賦能鋰電研發顆粒動力學（3.20）
[圖片]
儲能系統的“神經中樞”
一、從概念來看EMS和BMS哪里不一樣
EMS是儲能的能源管理系統，它一般是指針對鋰電池儲能電站推出的調控一體化能量管理系統，實現了實時監控、診斷預警、全景分析、高級控制功能，滿足運行監視全面化、安全分析智能化、全景分析動態化的需求，保證儲能電站安全、可靠、穩定運行。
EMS（Energy Management System，能量管理系統），是儲能系統的決策中樞，充當 “整個神經系統”的角色。能量管理系統包括電網級能量管理系統和微網級能量管理系統，儲能系統中提到的EMS一般指微電網級。
BMS是Battery Management System的縮寫，意思為電池管理系統。BMS作為電池管理的決策系統，我把它比喻為儲能系統的大腦，EMS一般作為儲能系統與更上一層（如電網）信息系統交互的樞紐。EMS能源管理系統適用于儲能站、微電網、新能源儲能一體化等類型項目的系統監控、功率控制及能量管理的監控系統，實現對儲能電站BMS和PCS的集中監控，統一操作、維護、檢修和管理，實現故障的快速切除、在負荷高峰時緩解電網壓力、降低電網運行成本、提高經濟效益。
儲能系統通過BMS參與對儲能電池的決策與管理，BMS擔任儲能系統中的感知角色，主要功能是監控電池儲能單元內各電池運行狀態，保障儲能單元安全運行。儲能系統通過EMS參與電網 調度、虛擬電廠調度、“源網荷儲”互動等。一個管儲能系統的“內政”，一個管儲能系統的“外交”。
二、EMS的架構和BMS的架構不同
EMS的架構主要包括設備層、通訊層、信息層和應用層。
展開 內外進化 儲能系統的N種“打法”
在儲能電柜模塊，寧德時代配備了首款長壽命高溫電芯，系統循環壽命可達15000次。在光儲變流器模塊，寧德時代為每一個組串式光儲變流器都配備了儲能電池，對光伏組件輸出功率進行實時調節。
寧德時代還首創本地能量管理系統（Local EMS），搭載于每一個組串式光儲變流器中，一方面可實時與上層管理系統通訊，另一方面可實時識別儲能電池能量分配需求，實現毫秒級響應，輸出功率“零”偏差。
另一個重磅玩家——天合儲能亦在此期間對外推出搭載高溫電池的無空調儲能系統。
天合儲能將圍繞高溫鋰電材料體系、系統結構、均溫控制重新設計。在電池開發上，天合儲能開發出耐高溫鋰電池；在系統方面，持續優化大型儲能的倉體結構，比如打造通風效果良好的全通暢系統。
寧德時代、天合儲能的無空調儲能系統，核心均在與電芯，試圖從電芯角度定義系統，為項目建設提供更具價值更安全的儲能產品，助力實現電力在發電側、電網側以及用戶側的穩定運行。
除了電芯材料變革外，亦有從結構尺寸來主導儲能系統進化。
該路線主要以比亞迪、蜂巢能源等為例，刀片工藝等亦將重新“定義”儲能系統。
5月24日，比亞迪推出首款集成刀片電池的儲能系統“比亞迪魔方”。
據悉，比亞迪魔方無模組、無PACK、直接集成到系統，可降低約36%的零部件數量，提升約98%的空間利用率，加大約30%的結構強度。同時，可通過靈活組合，適用于工商業儲能、電站級儲能等應用場景。
5月24日，蜂巢能源發布了儲能專用場景的系列短刀電池，包括L500型325Ah電力儲能專用電芯、L600型124Ah工商業儲能專用電芯、L600型168Ah家庭儲能專用電芯等系列產品。
展開 特斯拉的個人儲能系統Power wall
研究儲能系統，需要花很多時間。從技術、市場和未來的需求等方面，有很多持續的內容可以整理。
今天花一些時間來重點探討特斯拉個人儲能系統Power Wall。總體來看，特斯拉的Powerwall儲能系統在太陽能領域產生了巨大影響，推動家庭儲能成為一種主流選擇。
備注：看特斯拉的產品線，有點可以拿來和蘋果的產品線比較的。
一、Power Wall的歷史和規范
圖1 從Power Wall 1到Power Wall+
特斯拉發布了第一代 Powerwall，這種集成的儲能系統電池容量不算大，為 6.4kWh。
第二代 Powerwall 2 的存儲容量增加了一倍以上，并包括一個集成的電池充電器。
2021年5月特斯拉對這種產品進行了更新Powerwall+（plus），這套系統本身沒有改變，但是從Powerwall 2電池系統，集成了太陽能逆變器，使其成為一個完整的多合一太陽能存儲系統。
以下是系統的參數，我做了一些初步的整理和對比：
表1 Power Wall的基本參數和價格
圖2 第一代Power Wall的連接方式
圖3 第二代Power Wall連接方式
圖4 第三代Power Wall的連接方式
從一代到二代的迭代變化最大，這里有幾個內容：
（1）Tesla Powerwall 2 當時采取的也是完整液冷系統，來對家庭儲能系統進行熱管理，采用了一個完全密封的液體冷卻劑系統（包含2.3 升液體冷卻劑）。這其實具備了更高溫度運行的可能性，提高了整體的循環次數。這套熱管理系統其實和汽車的系統相似，可以具備加熱和冷卻的功能。
展開 高防護戶外儲能柜散熱系統優化設計
儲能作為智能電網的中間調節環節，可實現電網削峰填谷，提高電力設備的利用率和電網穩定性，保證電網的安全可靠。隨著儲能設備需求的旺盛，定制化的要求也越來越多。如何快速響應市場需求，以價格更低、性能更可靠的儲能設備提高市場的占有率越發顯得重要。目前，儲能市場的競爭日趨激烈，降本增效勢在必行。儲能設備散熱系統的合理化設計，仍是結構設計的核心技術難題。本文運用熱仿真軟件分析對比了散熱系統的3種送、回風方式的散熱效果，并通過
高溫箱模擬高、低溫進行熱測試，熱仿真
與熱測試相結合，以最快的速度、最低的成本實現散熱系統的優化設計。
1 高防護戶外儲能柜散熱系統優化設計及對比
本文所提及的產品是容量為100kW·h的高防護戶外儲能柜，其防護等級可達IP55。該柜創新地采用組合式散熱系統，其中對溫度和環境敏感度高的電池艙采用空調散熱系統，對溫度和環境敏感度低的配電艙采用風冷散熱系統。由于風冷散熱系統的設計較為成熟，且成本已壓縮到極限，因此此次組合式散熱系統的優化設計只針對電池艙的空調散熱系統進行。電池艙優化共設計出3種方案，通過熱仿真軟件Flotherm進行分析對比，擇優選用。
3種方案中電池艙的結構形式均相同，其中空調散熱系統所需制冷總量C的理論計算公式為:
式中:Ch為元器件發熱功耗，W；Cs為環境滲入(出)熱量，W；Cr為太陽輻射熱量，W。將Cs=117.2W、Cr=277.5W、Ch=1000W代入式(1)，得C=1394.7W，因此電池艙空調需選擇制冷量為1.5kW的工業空調。
展開 儲能系統集成解決方案
儲能系統集成解決方案
儲能系統中變壓器常見失效分析
儲能系統中變壓器常見失效分析
摘要
介紹了變壓器在儲能系統應用中的常見故障及形成原因，提出了變壓器選型設計要素，為儲能系統變壓器設計選型提供一些參考依據。
儲能系統熱損耗及制冷空調設計選型計算書 ￥20
儲能系統熱設計過程，涉及一個方面，本案例分別展開介紹：
1、熱負荷，考慮不同倍率的電芯發熱功率、電氣熱損耗、太陽熱輻射、隔熱設計等
2、空調制冷量校核，要注意工況點
3、循環風冷計算，此部分要區分系統PQ曲線和風機PQ曲線的區別
4、制冷溫度計算，作為后續熱設計的輸入
5、熱管理控制邏輯和熱測試驗證環節
淺談儲能電池資產和（電力）交易系統
最近看到一個很有意思的東西，特斯拉正在建立一個交易員團隊來面向未來交易能源（電力），這個平臺叫Autobidder 平臺，可以對能源進行實時交易和控制，如 Tesla 的 Powerpacks、Powerwalls 和 Megapacks，通過機器學習進行優化，以更好地利用資產并更直接地將資產貨幣化，目前已經管理了超過 1.2 GWh的儲能。
圖1 特斯拉的Autobidder 平臺，實時交易
一、特斯拉的虛擬電廠
特斯拉的做法，其本質上是把能源體系做在了一起。背景是加州的高溫增加了對于電網的需求，而干旱影響了水電的輸出，特斯拉的做法是希望通過自己的系統，把在加州的 Powerwall 用戶群集中起來，在需要時釋放儲能電池系統的部分能量以幫助電網。
備注：特斯拉虛擬電廠目前是一項支持加州電網的公益計劃，沒有提供用戶激勵，未來可能會有。
圖2 特斯拉的虛擬電網的應用
從大的邏輯上來看，特斯拉在逐步把車輛電池（暫未接入）、Powerpacks、Powerwalls 和 Megapacks統籌作為儲能電站，在電網有需求的時候，通過能源（電力）交易的模式來調度。
我們可以理解隨著特斯拉在國外和電網進行耦合，通過經典統計學、AI機器學習和數值優化，目標是對電力價格預測、電力負荷預測、發電量預測、調度優化，然后實現智能出價。這套系統未來是把儲能資源通過交易系統盤活，來增加儲能系統未來的前景。
從邏輯上來看，中國這樣的電力很強大的國家，相對交易空間比較窄（只是相對，隨著大量的可再生能源上網，交易也玩得轉），但是在歐美這樣的地方，瞬態的價格波動，就能把電池的資產成本賺回來。
展開 儲能電池系統熱失控安全監測傳感器解決方案
實現“雙碳”目標，能源是“主戰場”，電池儲能是一種實現綠低碳最為行之有效的辦法，電池儲能市場也迎來了新的拐點。自儲能產業的發展被提上日程以來，儲能電池市場呈現了指數型增長的態勢，甚至電池儲能市場出現了供不應求的局面，隨著電池儲能系統裝機量的增加，寧德時代、中航鋰電、比亞迪等電池企業也在儲能應用板塊持續加碼，迎接萬億市場的到來。
電池儲能快速增長，安全問題不容忽視
電池儲能的快速發展對于構建新型綠色能源，實現“碳中和”目標有著積極的推動意義。但是安全問題似乎又成為了限制電池儲能行業發展的一大因素.
新型儲能是指除抽水蓄能以外的其他新型的電化學儲能、物理儲能和電磁儲能技術。截至2021年底，中國新型儲能裝機2.4GW，占儲能裝機總容量的12.5%，其中鋰離子電池儲能占新型儲能的89.7%，是當前發展最快速、應用最廣泛、相對成熟的新型儲能技術路線。然而，鋰離子電池儲能電站火災爆炸安全事故時有發生，已成為制約電池儲能規模化發展的主要障礙。據不完全統計，從2011年至2021年，全球儲能安全事故共發生50余起，其中事故起數排名前4位的是：韓國30余起、美國10余起、中國4起、澳大利亞3起。2022 年 1-5 月， 全球就已經發生了 17 起以上的儲能著火事故。國內在電池儲能站快速發展的同時，由于 電池、PCS 質量問題或者系統集成商施工能力良莠不齊，電池儲能火災隱患較為嚴重， 起火事故頻繁。鋰離子電池儲能安全問題是世界性難題，也成為建設新型電力系統安全難題。
通過對儲能事故分析發現，造成事故的主要因素有以下幾點：鋰離子電池熱失控。儲能電池單體因質量缺陷、機械損傷、受熱或外部短路等導致鋰離子電池內短路，引發電池熱失控起火，在熱濫用的作用下，整個電池模組和電池簇被點燃甚至發生爆炸。
什么是電池熱失控？
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