鋰離子儲能大概是什么樣的組成和框架,簡單介紹一下。目前典型的鋰離子儲能單元配置基本都是用18650型鋰離子電池,圓柱型的,它可能是幾十個,甚至幾百個組合在一起變成一個電池模塊,這個電池模塊再加上電池管理單元就作為一個基本的儲能單元配置。
關(guān)于儲能裝置的技術(shù)方案,我只是簡單的來分分類,不是一個非常標(biāo)準(zhǔn)化的分類。從應(yīng)用規(guī)模大小來看,通常情況下有三種類型。
第一種類型,屬于小規(guī)模的運用,小規(guī)模的運用跟系統(tǒng)的配置大概不大于10個千瓦的范圍,當(dāng)然電池儲能是按照容量來定,這里我們只是簡單的粗略來分一下,按照功率,按照裝置和發(fā)電功率的大小。
這個上面是一個電池管理系統(tǒng),下面是有多個電池模塊這樣組成一個系統(tǒng)。
第二種類型是中規(guī)模裝置,這個電池模塊跟小規(guī)模的電池模塊結(jié)構(gòu)可能不一樣,但是總體來說它的組成還是類似的。
第三種類型是大規(guī)模裝置,就是把各種各樣的模塊集成的多一點。
目前的大致應(yīng)用領(lǐng)域,現(xiàn)在鋰離子儲能系統(tǒng)在德國也受到了國家政策的鼓勵,因為德國目前來說,光伏裝機容量已經(jīng)達(dá)到了一定程度,再發(fā)展的空間也受到了限制。目前來說,光伏發(fā)電畢竟還是一個輔助的能源,還不是主要的能源,這跟能源特點有關(guān)系,有光了才能發(fā)電,沒光了就沒有,太陽好了發(fā)的就多一點,太陽少了就發(fā)的少一點,那么這個時候就要有一個類似水庫的東西進(jìn)行消納,那這就是儲能系統(tǒng)。目前儲能系統(tǒng)由于價格和其他因素,它的發(fā)展還不是那么的快。
完全從技術(shù)的角度來說,儲能系統(tǒng)的運用,比如說在整個大電網(wǎng)的角度來說,它主要是針對電網(wǎng)的電力波動可以控制,同樣由于負(fù)載的變化,發(fā)電量的變化,電網(wǎng)頻率也有所波動,也可以調(diào)整。另外,可以提高電網(wǎng)峰值電力的需求,因為負(fù)載的峰值電力很大,配的發(fā)電系統(tǒng)容量要跟它對等,但是絕大多數(shù)是達(dá)不到發(fā)電量的要求,并且傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng),它發(fā)多少度電跟負(fù)載相關(guān),而太陽能光伏是沒有辦法被動式的,它完全是靠太陽,靠天氣。所以在這種情況下通過一個儲能裝置可以對電網(wǎng)的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)和補充。
目前在德國對于小型的儲能裝置運用有一個增長的勢頭,跟德國目前光伏應(yīng)用狀況有一定的關(guān)系,政府也在大力的鼓勵帶儲能的光伏發(fā)電系統(tǒng)。它實際上就是鼓勵自發(fā)自用,另外一個功能是作為應(yīng)急電源,大致典型的技術(shù)路線或者電路的配置大概是這樣子。
關(guān)于鋰離子電池 <http://libattery.ofweek.com/CAT-36001-lidianchi.html>儲能運用系統(tǒng)這樣一個裝置,它的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定狀況目前還正在進(jìn)行當(dāng)中。從這個框圖看起來,可能這個標(biāo)準(zhǔn)還是針對自發(fā)自用的,小規(guī)模運用的儲能裝置。一個是關(guān)于電離電子,另外一個是控制電子,這跟實驗室設(shè)備安全性密切相關(guān)。最主要是電池管理系統(tǒng)和能量儲存的裝置,這個標(biāo)準(zhǔn)還在制定當(dāng)中。
另外一個是關(guān)于信息和通訊,當(dāng)然是符合相關(guān)產(chǎn)品的要求,IEC有一個60950的標(biāo)準(zhǔn),其他外部連接器VDE都有成熟的標(biāo)準(zhǔn)。
趁今天這個機會給VDE做一分鐘的廣告,今天是說太陽能儲能,VDE在德國建了一個電池及燃料電池的測試中心,能夠?qū)Ω鞣N各樣儲能電池,充電電池進(jìn)行相關(guān)安全性進(jìn)行測量。這個實驗室測試中心可以做安全測試、性能測試、環(huán)境測試,它是針對目前所有電池,電池總重量可以達(dá)到300公斤,電流可以達(dá)到800安培,電壓可以達(dá)到1千伏,并且有10米高的實驗裝置,可以做10米地漏,目前它是比較先進(jìn)的關(guān)于電池的測試實驗室。
接下來我把今天的焦點就集中在VDE關(guān)于靜止式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的安全要求,因為隨著德國市場這些產(chǎn)品的漸漸推出,對這些產(chǎn)品的測試認(rèn)證需求也在不斷地擴大。VDE在2003年就已經(jīng)推出了關(guān)于靜止式鋰離子電池儲能系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。VDE委員會也做過這個決定,這個標(biāo)準(zhǔn)可以用于測試。
這個標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容比較多,今天時間有限,我只能有選擇性的給大家做一個介紹,目的就是為了讓大家大致有個概念,因為你通過今天15分鐘的時間能夠了解很多,這是很困難的。
先看一下這個標(biāo)準(zhǔn)的范圍,它涉及的內(nèi)容是之鋰離子電池儲能系統(tǒng)的基本安全要求,主要是包括對下列形式的“危害”的防護(hù):1、電擊與灼傷2、機械危害3、火焰蔓延。4、過度的高溫。
這個標(biāo)準(zhǔn)跟以前熟悉的僅僅針對產(chǎn)品的相關(guān)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)有所不同,它實際上是針對大型設(shè)備的概念來的,所以它對相關(guān)風(fēng)險,首先要有一個審核,也就是說,你作為制造商,安裝商,你來制造這個產(chǎn)品,你必須要有一個內(nèi)部的質(zhì)量管理體系,這個質(zhì)量管理體系最最突出的就是要對這個產(chǎn)品的風(fēng)險審核要有一個明確的規(guī)章制度。
實際上它主要涉及到三點,一個是關(guān)于風(fēng)險分析,一個是風(fēng)險評估,一個是風(fēng)險降低。像風(fēng)險審核這種要求,實際上對于工業(yè)界的一些設(shè)備都是有相關(guān)要求的。最最典型的比如說像SEMI標(biāo)準(zhǔn)都是針對工業(yè)設(shè)備。像ISO14971這是針對醫(yī)療設(shè)備,實際上醫(yī)療設(shè)備它的安全要求是很高的,一旦出現(xiàn)風(fēng)險的話對人的生命是直接的威脅。
如果你發(fā)現(xiàn)這個產(chǎn)品有風(fēng)險就要采取措施,采取完以后要進(jìn)行風(fēng)險評估,不斷循環(huán),最終到所有風(fēng)險都得到了消除或者目前僅僅存有可容忍的風(fēng)險,也就是說有些風(fēng)險完全消除在技術(shù)上可能特別大,或者由于其他原因會有一定困難,這個時候這個風(fēng)險本身通過其他簡單的方式可以規(guī)避,比如說貼一個安全警告標(biāo)識提醒人家這個地方有可能有風(fēng)險,你要注意。