众所周知，储能在电力系统中扮演“存储”的角色，一般可形象地理解为“巨型充电宝”。最近，在浙江上虞曹娥江经开区一工厂内出现了一个超安全“绿色充电宝”，是浙江省“十四五”第一批新型储能示范项目之一，也是电化学储能中的“安全”王者。

12月13日，在金凤凰新型复合储能现场，国网绍兴市上虞区供电公司工作人员对电池单元格进行检查。一个集装箱大小的“充电宝”正在给车间内电气设备供电。这个“充电宝”一天两次充放电，每充满一次电所储存的电量可同时给25辆新能源汽车供电。


金凤凰新型复合储能内部

安全，自始至终都是新型储能发展的底线。“目前电化学储能系统还没有达到本质安全的目标，管控不当的话存在一定安全隐患。”中科院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀说道。“高安全、低成本、可持续”是所有新型储能技术发展的共同目标，《“十四五”新型储能发展实施方案》中提出要突破储能全过程安全技术，包括电化学储能系统安全预警、高效灭火及防复燃等关键技术。

近年来，电化学储能成为增长最迅猛的储能方式，具有建设周期短、电能保存时间长、充放电速度快等优势，推动新型储能发展逐步迈入“快车道”。然而，其配套的消防系统却发展缓慢，对电池储能舱安全稳定运行再次提出挑战，因此必须寻求一条全新的破局之道。

为了让“硬核科技”实现安全着陆，国网绍兴供电公司联合中国科学院、北京化工大学等五家单位开展“锌镍空液流电池高通量测评与储能示范”课题的研究，深入研讨学习锌镍空液流电池储能项目相较于传统的锂电池等电化学储能项目所具备的优势，为区域新型储能长远发展谋划新思路。


供电员工正在储能单元舱内检查设备

研究发现，锌镍空液流电池具有循环次数多、安全性高、整体可回收利用、对环境友好等特点，同时锌镍空液流电池储能模块工业化量产后将具备较明显的成本优势。

经过多次实验验证和数据支撑，可知在锌镍空液流电池的基础上进行设计，若电池存在热失控预警状态，利用新型储能技术可实现电池内部安全可控；若存在电池热失控不可控后，取得全新技术突破并获得相应专利的外部消防措施也将发挥“安全卫士”的作用，筑牢电化学储能安全屏障网，可谓将安全进行到底。


供电员工用专业设备检测系统是否安全稳定运行

“我们联合供电公司经过多次研讨和技术交流，最终在国内首次创新应用‘可联动电池管理系统（BMS）、消防机器人、管网喷淋系统’三种消防安全技术，精准拧紧了电化学储能安全阀。”浙江金凤凰储能科技有限责任公司副总经理王志刚介绍。

可联动电池管理系统：敏锐感知

“首先，我们需要一个‘监控’帮忙监测舱内电池的温度，若有异常能够及时反馈，而可联动电池管理系统（BMS）正好能够发挥此作用。”国网绍兴市上虞区供电公司运检发展部主任蒋春锋解释，整个系统主要由温度探头、红外测温探头和有害气体传感器组成，同时相邻两节单体电池连接排上还设有温度传感器。系统还设置了温度预警门限，一旦发现异常后，便采用降功率和断电的方式切断电池能量传递路径，有效降低电池过温、过充或过放导致的热失控风险。


BMS

Step.2

消防机器人：精准降温

当单体电池发生热失控时，可联动电池管理系统（BMS）即“第一道安全阀”会把存在异常的电池位置信号反馈给消防机器人，消防机器人通过内部计算，精准定位找到异常电池所在的位置，对其持续喷淋高压细水雾或二氧化碳半小时以上，进行物理降温吸能处理，为电池降温提供双重保障。

“不仅如此，消防机器人的控制系统还设有一个例行调试程序，每个月进行一次巡检，实现其日常巡检记录功能，可进一步提高储能站安全性。”浙江金凤凰电器有限公司副总经理杜宏补充道，目前该消防机器人已获得专利，标志着浙江地区在提升电化学储能安全性上又迈出了坚实而厚重的一步。


消防机器人

Step.3

管网喷淋系统：全面出击

当电池单元舱内有多处电池单体发生热失控，确有电气火灾发生不可控时，便启动“第三道安全阀”也是最后一道消防防线，通过外部消防栓供水，开启管网喷淋系统，持续给储能舱内喷水降温，直至灭火。


管网喷淋系统

金凤凰新型复合储能项目中创新应用锌镍空液流电池作为储能电站的储能单元，可有效简化系统、提升系统安全性，并实现系统整体回收利用。同时，这也意味着国网浙江电力正在努力突破传统电化学储能高安全性清洁低碳发展的技术瓶颈，不断向着空白处挺进。

原标题：三步拧紧电化学储能安全阀