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。
關于儲能裝置的技術方案,我只是簡單的來分分類,不是一個非常標準化的分類。從應用規模大小來看,通常情況下有三種類型。
第一種類型,屬于小規模的運用,小規模的運用跟系統的配置大概不大于10個千瓦的范圍,當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,按照裝置和發電功率的大小。
這個上面是一個電池管理系統,下面是有多個電池模塊這樣組成一個系統。
第二種類型是中規模裝置,這個電池模塊跟小規模的電池模塊結構可能不一樣,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。
目前的大致應用領域,現在鋰離子儲能系統在德國也受到了國家政策的鼓勵,因為德國目前來說,光伏裝機容量已經達到了一定程度,再發展的空間也受到了限制。目前來說,光伏發電畢竟還是一個輔助的能源,還不是主要的能源,這跟能源特點有關系,有光了才能發電,沒光了就沒有,太陽好了發的就多一點,太陽少了就發的少一點,那么這個時候就要有一個類似水庫的東西進行消納,那這就是儲能系統。目前儲能系統由于價格和其他因素,它的發展還不是那么的快。
完全從技術的角度來說,儲能系統的運用,比如說在整個大電網的角度來說,它主要是針對電網的電力波動可以控制,同樣由于負載的變化,發電量的變化,電網頻率也有所波動,也可以調整。另外,可以提高電網峰值電力的需求,因為負載的峰值電力很大,配的發電系統容量要跟它對等,但是絕大多數是達不到發電量的要求,并且傳統的發電系統,它發多少度電跟負載相關,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的性能進行調節和補充。
目前在德國對于小型的儲能裝置運用有一個增長的勢頭,跟德國目前光伏應用狀況有一定的關系,政府也在大力的鼓勵帶儲能的光伏發電系統。它實際上就是鼓勵自發自用,另外一個功能是作為應急電源,大致典型的技術路線或者電路的配置大概是這樣子。
關于鋰離子電池 <http://libattery.ofweek.com/CAT-36001-lidianchi.html>儲能運用系統這樣一個裝置,它的相關標準制定狀況目前還正在進行當中。從這個框圖看起來,可能這個標準還是針對自發自用的,小規模運用的儲能裝置。一個是關于電離電子,另外一個是控制電子,這跟實驗室設備安全性密切相關。最主要是電池管理系統和能量儲存的裝置,這個標準還在制定當中。
另外一個是關于信息和通訊,當然是符合相關產品的要求,IEC有一個60950的標準,其他外部連接器VDE都有成熟的標準。
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,能夠對各種各樣儲能電池,充電電池進行相關安全性進行測量。這個實驗室測試中心可以做安全測試、性能測試、環境測試,它是針對目前所有電池,電池總重量可以達到300公斤,電流可以達到800安培,電壓可以達到1千伏,并且有10米高的實驗裝置,可以做10米地漏,目前它是比較先進的關于電池的測試實驗室。
接下來我把今天的焦點就集中在VDE關于靜止式鋰離子電池儲能系統的安全要求,因為隨著德國市場這些產品的漸漸推出,對這些產品的測試認證需求也在不斷地擴大。VDE在2003年就已經推出了關于靜止式鋰離子電池儲能系統的標準。VDE委員會也做過這個決定,這個標準可以用于測試。
這個標準內容比較多,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。
先看一下這個標準的范圍,它涉及的內容是之鋰離子電池儲能系統的基本安全要求,主要是包括對下列形式的“危害”的防護:1、電擊與灼傷2、機械危害3、火焰蔓延。4、過度的高溫。
這個標準跟以前熟悉的僅僅針對產品的相關認證標準有所不同,它實際上是針對大型設備的概念來的,所以它對相關風險,首先要有一個審核,也就是說,你作為制造商,安裝商,你來制造這個產品,你必須要有一個內部的質量管理體系,這個質量管理體系最最突出的就是要對這個產品的風險審核要有一個明確的規章制度。
實際上它主要涉及到三點,一個是關于風險分析,一個是風險評估,一個是風險降低。像風險審核這種要求,實際上對于工業界的一些設備都是有相關要求的。最最典型的比如說像SEMI標準都是針對工業設備。像ISO14971這是針對醫療設備,實際上醫療設備它的安全要求是很高的,一旦出現風險的話對人的生命是直接的威脅。
如果你發現這個產品有風險就要采取措施,采取完以后要進行風險評估,不斷循環,最終到所有風險都得到了消除或者目前僅僅存有可容忍的風險,也就是說有些風險完全消除在技術上可能特別大,或者由于其他原因會有一定困難,這個時候這個風險本身通過其他簡單的方式可以規避,比如說貼一個安全警告標識提醒人家這個地方有可能有風險,你要注意。