中國儲能網(wǎng)訊：隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，鋰電池儲能系統(tǒng)因其高效、環(huán)保的特性，被廣泛應(yīng)用于能源存儲領(lǐng)域。然而，鋰電池的安全問題一直是行業(yè)關(guān)注的焦點。近年來，儲能電站火災(zāi)事故頻發(fā)，給人們敲響了警鐘。如何保障鋰電池儲能系統(tǒng)的安全運行，成為亟待解決的問題。
一、背景：鋰電池安全問題的現(xiàn)狀
自2017年以來，儲能電站火災(zāi)事故頻發(fā)，給行業(yè)帶來了巨大損失。據(jù)統(tǒng)計，僅2017年起就有35起儲能電站火災(zāi)，平均每1.5GWh的儲能系統(tǒng)就可能遭遇一次火災(zāi)事故。這些事故不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還引發(fā)了人們對鋰電池安全性的擔(dān)憂。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，國家相關(guān)部門陸續(xù)出臺了一系列標(biāo)準(zhǔn)和文件，要求增強儲能系統(tǒng)的運行風(fēng)險監(jiān)測和分析預(yù)警能力。然而，現(xiàn)有的技術(shù)手段仍存在諸多不足，例如傳統(tǒng)的被動運維模式難以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，離線檢測耗時長且成本高，人工檢修效率低下等。此外，現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)（BMS）也存在數(shù)據(jù)采集精度不足、缺乏自適應(yīng)調(diào)整能力等問題，難以滿足鋰電池全生命周期的安全管理需求。
二、解決方案：從被動到主動的安全管理
面對鋰電池安全的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，主動安全管理技術(shù)應(yīng)運而生。該技術(shù)通過數(shù)據(jù)、機理和半經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷娜诤?，?gòu)建了一個全方位的鋰電池健康狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)。它不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測鋰電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，還能通過深度學(xué)習(xí)和人工智能算法，對電池的健康狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)評估和預(yù)測。
這項技術(shù)的核心在于構(gòu)建了一個“預(yù)警-運維”防控體系。通過三級防控機制，從風(fēng)險源識別、電池故障監(jiān)測到熱失控預(yù)警，層層遞進(jìn)，有效降低了事故風(fēng)險。例如，系統(tǒng)能夠在電池出現(xiàn)異常衰竭、內(nèi)短路等早期故障時發(fā)出預(yù)警，并提供針對性的運維建議，避免故障進(jìn)一步惡化。此外，基于大數(shù)據(jù)分析和模式識別技術(shù)，系統(tǒng)還能對BMS失效、制冷設(shè)備故障等常見問題進(jìn)行精準(zhǔn)診斷，及時排除安全隱患。
三、關(guān)鍵技術(shù)：智能化的安全守護(hù)
主動安全管理技術(shù)涵蓋了多項關(guān)鍵創(chuàng)新。首先，它采用了基于數(shù)據(jù)-物理融合模型的電池狀態(tài)評估方法，通過深度學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)技術(shù)，實現(xiàn)了對鋰電池健康狀態(tài)的跨數(shù)據(jù)域估計。這意味著即使在復(fù)雜的工況下，系統(tǒng)也能準(zhǔn)確評估電池的剩余壽命和性能衰減情況。
其次，系統(tǒng)通過高斯混合模型和離群點檢測技術(shù)，能夠快速識別電池的異常衰竭和內(nèi)短路現(xiàn)象。例如，當(dāng)某個電池單元的內(nèi)阻突然增加或自放電率異常升高時，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，并建議采取相應(yīng)的措施。這種早期預(yù)警機制為運維人員爭取了寶貴的時間，避免了事故的發(fā)生。
此外，系統(tǒng)還融合了專家知識和現(xiàn)場運維經(jīng)驗，構(gòu)建了一個智能運維知識圖譜。運維人員可以根據(jù)系統(tǒng)的建議，快速定位問題并采取有效的解決措施。這種智能化的運維方式不僅提高了效率，還大大降低了人為失誤的風(fēng)險。
四、實際應(yīng)用：守護(hù)儲能電站的安全運行
儲能電站主動安全管理技術(shù)已經(jīng)在多個大型儲能電站得到了實際應(yīng)用，累計覆蓋儲能裝機容量超過3.5GWh。在內(nèi)蒙古、江蘇、山東等地的儲能項目中，該技術(shù)成功檢出了多起B(yǎng)MS故障、制冷設(shè)備故障和電池異常事件，并及時采取了措施，避免了事故的發(fā)生。
例如，在某儲能電站中，系統(tǒng)監(jiān)測到部分電池艙存在過充過放的異常情況。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)是BMS的SOC評估不準(zhǔn)確導(dǎo)致的。運維人員根據(jù)系統(tǒng)的建議，對BMS進(jìn)行了校準(zhǔn)，成功排除了安全隱患。在另一起案例中，系統(tǒng)提前預(yù)警了電池艙的溫度異常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是BMS通訊故障導(dǎo)致液冷系統(tǒng)無法正常工作。及時的處理避免了電池過熱引發(fā)的火災(zāi)事故。
五、未來展望：智能化安全管理的廣闊前景
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋰電池儲能系統(tǒng)的安全管理將進(jìn)入一個全新的智能化時代。未來的管理系統(tǒng)將更加精準(zhǔn)、高效，能夠?qū)崟r感知電池的健康狀態(tài)，并自動調(diào)整運行策略，實現(xiàn)真正的“無人值守”運行。
此外，智能化的安全管理系統(tǒng)還將與能源互聯(lián)網(wǎng)深度融合，通過優(yōu)化儲能系統(tǒng)的充放電策略，提高能源利用效率，降低運營成本。這不僅有助于提升儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，還將為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供有力支持。
