Dans le cadre de la stratégie nationale « double carbone », les nouvelles énergies représentées par le photovoltaïque et l’éolien sont en plein essor. Avec l’accès massif à l’énergie photovoltaïque et éolienne, la demande de modulation de fréquence et de ressources de régulation de la charge de pointe du réseau électrique a fortement augmenté. Le système de stockage d’énergie joue un rôle de plus en plus important dans la résolution de la consommation d’énergie nouvelle, l’amélioration de la stabilité du réseau électrique et l’amélioration de l’efficacité d’utilisation du système de distribution. Système lithium-ion de stockage d’énergie électrochimique, en raison de ses faibles exigences en matière d’environnement de déploiement et de nombreux scénarios applicables, son échelle d’application augmente rapidement. Dans le même temps que les applications à grande échelle, la sécurité des centrales de stockage d’énergie a également attiré l’attention générale.
Le stockage d’énergie côté énergie nouvelle, le stockage d’énergie côté réseau, les grandes centrales de stockage d’énergie hors réseau et micro-réseau utilisent souvent un stockage d’énergie de type conteneur. Des dizaines de milliers de cellules électriques sont installées dans des conteneurs grâce à une connexion série / parallèle. Il n’y a qu’une fine couche d’isolation du diaphragme entre les électrodes positives et négatives des batteries lithium-ion. L’isolation électrique dépend principalement des matériaux isolants et des interrupteurs électriques. Les matériaux isolants peuvent être carbonisés et devenir des matériaux conducteurs à haute température, le sectionneur peut également se décomposer sous haute tension, et le tube de commutation du dispositif d’alimentation peut également conduire anormalement sous l’impact inverse de haute tension et de surtension. Pendant des milliers de cycles de charge et de décharge pendant une longue période, en particulier dans des conditions de surcharge, de décharge excessive et de surchauffe, il est possible de provoquer un défaut de court-circuit de la cellule et un contrôle local. Si une cellule a un problème de sécurité, s’il n’y a pas de mesures de protection de sécurité strictes pour y faire face à l’avance, cela peut provoquer une réaction en chaîne du système et provoquer un accident d’explosion.
L’augmentation des matériaux isolants et de la résistance et la construction d’un mur de fer de la centrale de stockage d’énergie peuvent résoudre les problèmes de sécurité de la centrale de stockage d’énergie, mais cela augmentera le coût de la centrale et n’est pas propice à la promotion et à l’application à grande échelle du stockage d’énergie. La sécurité du stockage d’énergie de type conteneur doit commencer par le schéma du système, la sélection des matériaux, la conception de la sécurité et d’autres aspects, afin de prendre en compte de manière exhaustive les deux indicateurs importants de sécurité et de coût. À l’heure actuelle, les principales technologies et mesures de sécurité adoptées par la centrale de stockage d’énergie comprennent: la nouvelle technologie modulaire de stockage d’énergie, les matériaux d’isolation thermique en gel d’aérogel, la protection électrique traditionnelle, la gestion thermique et les systèmes de sécurité incendie efficaces, etc.
1. Technologie modulaire de stockage d’énergie
La batterie au lithium de première génération a simplement connecté les batteries en série en grappes, et la batterie au lithium de deuxième génération a ajouté des unités de gestion de batterie intelligentes sur la base de la batterie au lithium de première génération. Cependant, une série de problèmes, tels que le risque de haute tension et d’isolation de la batterie du bus CC, la décharge de courant inégale entre les clusters et l’incapacité de mélanger les batteries échelon, ne peuvent pas être complètement résolus dans le système de batterie au lithium, ce qui a jeté un point d’interrogation sur l’application sûre et stable de la batterie au lithium. Nouveau stockage d’énergie modulaire. Chaque module de batterie correspond à un système de gestion de batterie BMS. Il est équipé de multiples fonctions telles que la double isolation électrique et physique, la sortie automatique des modules de défaut, l’alerte précoce en cas de défaillance de l’isolation de la batterie, etc., qui assurent la sécurité et la fiabilité des batteries au lithium. Les modules sont auto-adaptatifs et le partage de courant actif, prennent en charge l’utilisation mixte de batteries échelonnées et de batteries de différentes marques, l’expansion progressive de la capacité et la maintenance minutieuse, et résolvent de nombreux problèmes d’application des batteries au lithium d’un seul coup.
2. Gel d’aérogel
Le gel d’aérogel est une sorte de matériau solide avec une structure de réseau nanoporeuse et rempli de milieu de dispersion gazeux dans les pores. C’est le solide le plus léger du monde. Le gel d’aérogel est reconnu comme le matériau solide le plus léger au monde, et il s’agit d’une nouvelle génération de matériaux d’isolation thermique économes en énergie. Le gel d’aérogel présente les caractéristiques d’une ignifugation élevée, d’un volume de lumière et d’une faible consommation. Il est devenu le meilleur choix de matériaux d’isolation thermique pour les cellules de batterie de puissance. À l’heure actuelle, il a été adopté par les entreprises de batteries et les constructeurs de véhicules à énergie nouvelle.
L’aérosol peut également atteindre une protection incendie à trois niveaux. En prenant le groupe de batteries comme unité de protection, l’analyse centralisée de l’échantillonnage de détection de gaz est adoptée. Grâce aux détecteurs préréglés dans chaque boîte d’emballage, les changements dans la composition chimique interne de la batterie au lithium sont détectés en temps réel. La puce analyse et calcule les changements de divers paramètres, et inhibe et empêche efficacement la prévention précoce des incendies et le contrôle des cellules dans le boîtier de la batterie, de manière à empêcher l’expansion incontrôlée de la batterie au lithium et l’explosion de l’armoire de stockage d’énergie.
