新型储能技术创新路线图
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1.4.2 关键技术

为保障储能电站安全、高效、经济、可靠运行,提升新型储能技术装备水平,围绕制约新型储能规模化发展的系列问题,推动新型储能跨行业、多场景应用,重点突破状态辨识与寿命预测、故障感知与安全预警、电网适应性与支撑技术、多元储能协同控制、源网荷储智慧联动和智能运维等六大关键共性技术。

1.状态辨识与寿命预测

储能状态辨识是指借助一些先进算法与传感技术来了解储能设备的当前状态,比如电池荷电状态(SoC)、健康状态(SoH)等。通过状态辨识,可以及时了解电池的电量与健康状态,避免过度放电或充电,延长电池寿命;寿命预测技术则是根据储能设备的历史数据和使用情况,结合实验室数据和历史数据,借助大数据、人工智能(AI)、智能算法等先进技术对其寿命进行精准预测,有助于提前规划电池保养、更换或维护计划,确保储能系统稳定运行。

2.故障感知与安全预警

故障感知与安全预警通常需要借助各种传感器和监测设备,来实时监测储能系统的关键参数,比如温度、电压、电流等。一旦发现异常,系统就会发出预警信号,提醒工作人员及时采取措施,避免故障的扩大。此外,一些先进的算法和模型也可以用来分析故障数据,预测可能出现的问题,从而提前进行维护和检修,以提高储能系统的安全性和可靠性。

3.电网适应性与支撑技术

电网适应性主要是指储能系统能够在电网电压、频率等发生变化时,保持稳定的运行状态,并且能够快速响应电网的需求;而支撑技术则是指储能系统能够为电网提供各种辅助服务,比如调频、调压、备用容量等。要实现良好的电网适应性和支撑能力,通常需要以下几个方面的技术支持:①高性能的储能设备,比如构网型变流器;②先进的控制算法,用于实时监测电网状态,并根据电网需求对储能系统进行精确控制;③通信技术,确保储能系统与电网之间的信息交互顺畅。电网适应性与支撑技术的发展可以提高电网的稳定性和可靠性,促进可再生能源的大规模接入。

4.多元储能协同控制

多元储能协同控制是指不同类型、不同时长的储能装置发挥各自优势,共同为电网的稳定和高效运行贡献力量,这些储能装置包括锂离子电池、超级电容器、飞轮等。多元储能协同控制技术可以根据电网的实时需求,合理地分配各个储能设备的工作任务,比如在需要快速响应时,调用超级电容器;在需要大量能量时,调用锂离子电池。同时,协同控制技术还需要考虑各个储能设备的状态和寿命,避免过度使用某一个设备,从而延长整个系统的使用寿命,保障整个系统持续稳定工作。

5.源网荷储智慧联动

源网荷储智慧联动技术是通过先进的信息通信技术和智能控制系统,实现对各个部分的实时监测和精准控制,根据负荷的变化,灵活地调整电源的输出,借助储能设备的灵活调节,通过经济性调动负荷的智能响应,最终实现电网稳定、经济与高效运行。

6.智能运维

储能智能运维主要通过运用物联网、大数据、人工智能等先进技术,实现对储能设备的远程监控、故障预警、数据分析等功能,及时发现潜在的问题,并提前采取措施,避免故障的发生,确保储能系统的稳定运行。同时,还可以根据储能设备的运行数据,进行优化调整,提高系统的效率和性能,并为运维人员提供便捷的管理平台与运维工具,提升运维效果,降低运维成本。