2021年全球電化學儲能項目功率累計裝機規(guī)模已達21.1 GW,2021一年裝機超過7GW,較2020規(guī)模同比增長55.4%??偭恐校囯x子電池儲能技術裝機規(guī)模19.85 GW,規(guī)模占比93.9%。就電化學儲能來說,鋰電池生產(chǎn)工藝的升級讓儲能產(chǎn)能得到進一步釋放。
當下,新能源行業(yè)與儲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,實現(xiàn)削峰填谷(peak cut)。
2021年11月GB/T 40090-2021《儲能電站運行維護規(guī)程》開始實施。此次公開的規(guī)程中,對于核心運維重點做出清點與注解。福祿克測試儀器作為知名儀器儀表品牌,根據(jù)此次國標,也同樣制定了對應的儲能電站安全運維方案。
2021年4月30日發(fā)布的GB/T 40090-2021儲能電站運行維護規(guī)程
巡檢與監(jiān)視的配合
本次標準中提到儲能電站的運維監(jiān)視,以及巡視檢查。運維監(jiān)視分為:就地監(jiān)視、遠程監(jiān)視。巡視檢查分為:日常巡檢、專項巡檢。
可見對管理者來說,儲能電站運維“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, 往往會過度依賴電池管理系統(tǒng)BMS。單從BMS入手,定格的圖畫以及閃爍的數(shù)字無法還原電站內(nèi)的真實狀態(tài)。
因此,現(xiàn)場的檢查不僅可以審核BMS遠程監(jiān)視的準確性,還可以發(fā)現(xiàn)監(jiān)控所無法覆蓋到的一些隱患。標準4.5中提到,儲能電站投運前應制定交接班制度、巡視檢查制度、設備定期試驗輪換制度。
如下摘錄了GB/T 40090-2021標準中對于巡檢項目的羅列:
?電池及電池管理系統(tǒng)
?儲能變流器
?儲能監(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(專項巡檢)
?異常及故障后(專項巡檢)
?新設備投運或大修(專項巡檢)
?其他類型(專項巡檢)
溫度巡檢——熱成像測溫
溫度檢測,是巡檢常用的檢測手段。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也就確定的隱患位置。當下,常用的測溫手段:紅外熱像儀。
這種儀器的優(yōu)勢是實現(xiàn)“非接觸式”的測溫,也就是隔空讀取被測設備的溫度,高效的同時,便捷性、安全性都可以兼顧。被鎖定為故障點的異常溫度,往往都較同類設備或環(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,而是給出來了“溫度分布”,讓現(xiàn)場的工程師對于眼前設備的運行情況更加具體。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母線
因此在一張紅外熱像圖中,每一個像素點都有自己對應的溫度值,測溫方式切換至紅外,好比是“點”與“面”的區(qū)別。
當了解溫度分布之后,很多隱患其實可以提前發(fā)現(xiàn),這相比單單知道數(shù)據(jù)且進行對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,色彩的深淺實際代表溫度的高低?!鞍装摺睙o疑作為異常發(fā)熱點,可以判斷此隱患電池可能存在內(nèi)部漏泄或短路的危險,需要深入檢查,甚至替換。
明確電池的潛在風險之后,還可以通過進一步的測試手段分析電池劣化程度。福祿克目前具備的分類產(chǎn)品——電池內(nèi)阻測試儀BT500系列,可以針對內(nèi)阻及電壓同時進行測試,通過環(huán)比兩者的參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)劣化最嚴重的電池。如此可以提前找到潛在電池風險。
福祿克電池內(nèi)阻分析儀
第二個案例,圖中呈現(xiàn)了兩種不同電氣設備的發(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,但導線部分溫度逐漸降低可以進行推測是接頭過緊造成的局部發(fā)熱。右圖看到的是整根的紅色,表示電纜整體在發(fā)熱,如此熱量不僅會讓電纜絕緣老化,有引火的風險,甚至上下游設備存在更嚴重故障的風險,需要立即停機。這種情況,預判推測是過載或諧波的原因,后續(xù)也需要詳細地診斷。
不同電氣設備發(fā)熱情況對比
以上需要從定性到定量的判斷,可以通過電能質(zhì)量分析儀來進行測試。