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pg电子娱乐平台-清华慈松团队获梯次利用储能重大技术突破,解决储能行业安全、经济痛点问题

发布时间:2023-09-30

8月22日,内蒙古自治区科技重年夜专项“梯次操纵动力电池范围化工程利用要害手艺”项目示范工程揭牌典礼,在内蒙古达茂旗华电巴音新能源场站美满闭幕。

项目示范工程经由过程了专家组验收评审。专家们一致认为该项目在基在动态可重构电池收集手艺的梯次操纵电池机能精准评估、智能分选成组、高效集成管控、素质平安运行和贸易模式等方面,获得了多项重年夜手艺冲破。从底子上解决了电池储能系统的平安性和经济性等行业痛点问题,是信息-能源交叉范畴的倾覆性手艺。

“梯次操纵动力电池范围化工程利用要害手艺”项目示范工程由华电内蒙古能源有限公司结合清华年夜学、北京理工年夜学、内蒙古工业年夜学、中国华电科工团体有限公司、国电南京主动化股分有限公司、华电电力科学研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、湘投云储科技有限公司、北京卫蓝科技有限公司配合研发、设计和扶植。清华年夜学机电系研究员慈松任项目负责人。云储新能源科技有限公司为装备供给商。

该工程依托内蒙古自治区2020年度科技重年夜专项,面向国度多量量电动汽车电池退役消纳的重年夜需求,基在动态可重构电池收集手艺方案,选用退役动力锂离子电池,扶植10MW/34MWh范围的数字无损梯次操纵储能电站,在国际上率先完成集中式年夜范围退役动力电池储能电站的工程示范,是今朝国际上单点范围最年夜的集中式梯次操纵储能电站。

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位在华电巴音新能源场站的国际单点范围最年夜的集中式梯次操纵储能电站

范式立异,倾覆电池治理方式论

跟着新能源汽车财产的迅猛成长,动力电池退役也被提上议事日程。退役动力电池梯次操纵在储能电站被认为是退役电池处置的最有用解决手段。但是,因为退役电池系统的平安管控和经济价值操纵一向缺少可行的手艺方案,所以退役电池的梯次操纵一向难以付诸实践。

退役电池梯次操纵的最浩劫点,在在电池具有显著的纷歧致性。究其缘由,首要是因为电池在出产和利用进程中所处物理情况(如温度)分歧和化学属性的非线性转变,电池自然具有纷歧致性,而梯次操纵的退役动力电池颠末车上长时候利用,其纷歧致性愈发凸显,利用纷歧致性显著的退役动力电池梯次操纵在储能系统,不但平安治理难度呈指数级扩年夜,且系统寿命因受制在电池系统“短板效应”而年夜打扣头,经济价值难以释放。

传统的电池制造pg电子游戏官网官方网站和电池治理思惟一味寻求电池一致性,为之投入庞大的本钱但见效甚微。

清华年夜学机电系慈松团队从“世界上没有两片不异的树叶”的第一性道理动身,提出了采取、治理电池差别性的动态可重构电池收集立异思惟,将互联网屏障终端差别性的手艺理念引入电池储能范畴,摒弃传统的电池硬性毗连体例,操纵软件节制的柔性毗连构建数字能量互换系统,实现了对沿用200多年的电池固定串并联范式的变化性立异,从底子上解决了电池系统“短板效应”这一世界级困难。

项目负责人慈松注释道,在以动态可重构电池收集手艺构建的范围化电池储能系统中,电池单位可作为根基节制对象,经由过程数字能量互换系统实现物理上的法式节制柔性毗连,从底子上解决了电池系统“测禁绝、断不开”的困难,从而实现了电池储能系统的素质平安性和经济性和退役电池梯次操纵等行业痛点问题。

项目评审专家和项目负责人慈松(左四)在梯次操纵储能电池舱内睁开会商

实现系统级素质平安,增进电池储能系统延寿增效

平安性和经济性是当前储能行业的两年夜痛点,也是清华年夜学机电系慈松团队研发的动态可重构电池收集手艺系统侧重解决的两年夜问题。

起首,动态可重构电池收集经由过程百毫秒级电池收集拓扑动态重组和微秒级疑似故障电池的在线主动切除,可以从底子上避免热聚积、热掉控的产生,这两年夜机制实现了电池储能系统级素质平安。

清华年夜学机电系慈松团队的动态可重构电池收集经由过程电池单位间的动态重组来实现电热的一体化管控。记者在现场得悉,经由过程调剂电池放电倍率或节制系统功率因子,动态可重构电池收集可采取“N选k”的节制模式,即在每一个重构周期内会在N个并联电池单位当选择k个接入系统,未被选中的电池单位不会有电流颠末,也就不会发生新的热量。在重构周期竣事后,节制器会按照电池单位的状况从头选择新的电池组合接入系统,若某个电池单位接入系统的时候太长,系统则会将该电池单位从系统中止开一段时候,以避免呈现局部过热的环境。

按照研究资料,锂电池系统在50~100℃的温度转变进程是对电池单位进行温控处置的要害窗口,这个窗口时候是小时级。依托动态可重构电池收集的手艺特征,在运行进程中可以高精度丈量响应电池单位的开路电压(OCV),而开路电压(OCV)是独一可以或许正确地反应电池真实状况的变量,动态可重构电池收集据此进行故障诊断与措置,实现百毫秒级拓扑重构,微秒级故障精准隔离,开路电压的正确丈量能力是避免电池热掉控的要害。

其次,动态可重构电池收集经由过程降服“短板效应”等体例,充实发掘电池充放电效力和全生命周期操纵价值,显著改良电池系统经济性。

传统储能系统具有“短板效应”,即系统的轮回寿命取决在系统中机能最差的电池单位;而在动态可重构电池收集中,所有电池单位都能“极力而为”、物尽其用,系统轮回寿命耽误最少100%,项目全生命周期的经济性得以年夜幅改良。动态可重构电池收集可兼容非年夜厂电池、B品电池、梯次电池、钠离子电池等分歧厂家/分歧批次/分歧规格/分歧电化学系统的电池,不但赐与了储能扶植商更多选择权,还可有用下降初始投资本钱。

动态可重构电池收集实现了储能系统智能在线运维,系统无需人工巡检;产生故障后在线上主动对故障电池进行隔离,无需系统停机,极年夜晋升了系统整体可用性,运营本钱可下降90%。在部门电池有用容量触底时可随时部门换新,无需整体停机,更无需对系统进行整体重建,实现了成倍提高效力、下降本钱的方针。

梯次操纵储能电站日盈利逾万 获业主承认

从2020年到本年8月,慈松团队与华电团体主持设计、完成的国际上首个单点最年夜范围的10MW/34MWh退役动力梯次操pg娱乐电子游纵电站,采取了8000组退役年夜巴动力电池,实现了电池从车上到车下储能电站的无缝跟尾,是今朝业内独一无需进行单体层面硬性拆解、分选和成组的手艺系统。该手艺节流了拆解本钱、避免了硬性拆解酿成的情况污染,具有庞大的社会环保效益。

项目评审专家组在升压站节制室查看数据

项目已在网平安不变运行15个月,并介入本地电力现货市场买卖60屡次。据统计,利用慈松团队动态可重构电池收集手艺的“梯次操纵动力电池范围化工程利用要害手艺”示范工程项目日均盈利逾10000元。

华电内蒙古能源有限公司相干负责人暗示,因为“梯次操纵动力电池范围化工程利用要害手艺”示范工程项目标平安性和经济性很是好,公司将延续操纵动态可重构电池收集手艺,扩年夜在电化学储能标的目的的投资。

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