2021年全球電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目功率累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá)21.1 GW,2021一年裝機(jī)超過(guò)7GW,較2020規(guī)模同比增長(zhǎng)55.4%??偭恐校囯x子電池儲(chǔ)能技術(shù)裝機(jī)規(guī)模19.85 GW,規(guī)模占比93.9%。就電化學(xué)儲(chǔ)能來(lái)說(shuō),鋰電池生產(chǎn)工藝的升級(jí)讓儲(chǔ)能產(chǎn)能得到進(jìn)一步釋放。
當(dāng)下,新能源行業(yè)與儲(chǔ)能電站緊緊綁定在一起,保障新能源的周期性發(fā)電可以被有效保存下來(lái),實(shí)現(xiàn)削峰填谷(peak cut)。
2021年11月GB/T 40090-2021《儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》開(kāi)始實(shí)施。此次公開(kāi)的規(guī)程中,對(duì)于核心運(yùn)維重點(diǎn)做出清點(diǎn)與注解。福祿克測(cè)試儀器作為知名儀器儀表品牌,根據(jù)此次國(guó)標(biāo),也同樣制定了對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能電站安全運(yùn)維方案。
2021年4月30日發(fā)布的GB/T 40090-2021儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)規(guī)程
巡檢與監(jiān)視的配合
本次標(biāo)準(zhǔn)中提到儲(chǔ)能電站的運(yùn)維監(jiān)視,以及巡視檢查。運(yùn)維監(jiān)視分為:就地監(jiān)視、遠(yuǎn)程監(jiān)視。巡視檢查分為:日常巡檢、專(zhuān)項(xiàng)巡檢。
可見(jiàn)對(duì)管理者來(lái)說(shuō),儲(chǔ)能電站運(yùn)維“在線”“離線”都很重要。部分管理者在接手到電站之后,不知道著手, 往往會(huì)過(guò)度依賴電池管理系統(tǒng)BMS。單從BMS入手,定格的圖畫(huà)以及閃爍的數(shù)字無(wú)法還原電站內(nèi)的真實(shí)狀態(tài)。
因此,現(xiàn)場(chǎng)的檢查不僅可以審核BMS遠(yuǎn)程監(jiān)視的準(zhǔn)確性,還可以發(fā)現(xiàn)監(jiān)控所無(wú)法覆蓋到的一些隱患。標(biāo)準(zhǔn)4.5中提到,儲(chǔ)能電站投運(yùn)前應(yīng)制定交接班制度、巡視檢查制度、設(shè)備定期試驗(yàn)輪換制度。
如下摘錄了GB/T 40090-2021標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于巡檢項(xiàng)目的羅列:
?電池及電池管理系統(tǒng)
?儲(chǔ)能變流器
?儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)
?電池室或電池艙
?消防系統(tǒng)
?空調(diào)系統(tǒng)
?液流電池系統(tǒng)
?極端天氣(專(zhuān)項(xiàng)巡檢)
?異常及故障后(專(zhuān)項(xiàng)巡檢)
?新設(shè)備投運(yùn)或大修(專(zhuān)項(xiàng)巡檢)
?其他類(lèi)型(專(zhuān)項(xiàng)巡檢)
溫度巡檢——熱成像測(cè)溫
溫度檢測(cè),是巡檢常用的檢測(cè)手段。任何異常狀態(tài)出現(xiàn),往往都伴隨著溫度突變,捕捉到溫度的異常點(diǎn)也就確定的隱患位置。當(dāng)下,常用的測(cè)溫手段:紅外熱像儀。
這種儀器的優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)“非接觸式”的測(cè)溫,也就是隔空讀取被測(cè)設(shè)備的溫度,高效的同時(shí),便捷性、安全性都可以兼顧。被鎖定為故障點(diǎn)的異常溫度,往往都較同類(lèi)設(shè)備或環(huán)境溫度高出許多,如此明顯的溫差很容易被儀器捕捉到。
福祿克紅外熱像儀
紅外熱像儀不僅僅給出溫度數(shù)值,而是給出來(lái)了“溫度分布”,讓現(xiàn)場(chǎng)的工程師對(duì)于眼前設(shè)備的運(yùn)行情況更加具體。在熱像儀的屏幕呈現(xiàn)的,是有著“奇特”色彩的圖片,工程師能看清圖片上看到設(shè)備的輪廓,以及色彩的深淺,而這就代表著溫度的高低。
紅外熱像儀鏡頭下的三項(xiàng)母線
因此在一張紅外熱像圖中,每一個(gè)像素點(diǎn)都有自己對(duì)應(yīng)的溫度值,測(cè)溫方式切換至紅外,好比是“點(diǎn)”與“面”的區(qū)別。
當(dāng)了解溫度分布之后,很多隱患其實(shí)可以提前發(fā)現(xiàn),這相比單單知道數(shù)據(jù)且進(jìn)行對(duì)比要更加高效且直觀。我們分析下以下案例:
紅外成像儀鏡頭的蓄電池I
通過(guò)紅外熱像儀可立即發(fā)現(xiàn)電池表面有明顯的“白斑”,紅外圖像中,色彩的深淺實(shí)際代表溫度的高低。“白斑”無(wú)疑作為異常發(fā)熱點(diǎn),可以判斷此隱患電池可能存在內(nèi)部漏泄或短路的危險(xiǎn),需要深入檢查,甚至替換。
明確電池的潛在風(fēng)險(xiǎn)之后,還可以通過(guò)進(jìn)一步的測(cè)試手段分析電池劣化程度。福祿克目前具備的分類(lèi)產(chǎn)品——電池內(nèi)阻測(cè)試儀BT500系列,可以針對(duì)內(nèi)阻及電壓同時(shí)進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)環(huán)比兩者的參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)劣化最嚴(yán)重的電池。如此可以提前找到潛在電池風(fēng)險(xiǎn)。
福祿克電池內(nèi)阻分析儀
第二個(gè)案例,圖中呈現(xiàn)了兩種不同電氣設(shè)備的發(fā)熱情況,左圖發(fā)熱是在線纜的接頭部分。紅外圖像上,接頭部分顏色最亮代表最熱,但導(dǎo)線部分溫度逐漸降低可以進(jìn)行推測(cè)是接頭過(guò)緊造成的局部發(fā)熱。右圖看到的是整根的紅色,表示電纜整體在發(fā)熱,如此熱量不僅會(huì)讓電纜絕緣老化,有引火的風(fēng)險(xiǎn),甚至上下游設(shè)備存在更嚴(yán)重故障的風(fēng)險(xiǎn),需要立即停機(jī)。這種情況,預(yù)判推測(cè)是過(guò)載或諧波的原因,后續(xù)也需要詳細(xì)地診斷。
不同電氣設(shè)備發(fā)熱情況對(duì)比
以上需要從定性到定量的判斷,可以通過(guò)電能質(zhì)量分析儀來(lái)進(jìn)行測(cè)試。