预制舱式磷酸铁锂电池储能电站能耗计算研究

一文祥解！六类储能成本测算及系统技术分析在新型电力系统中，储能将成为至关重要的一环，是新能源消纳以及电网安全保障必要保障，在发电侧、电网侧、用电侧都会得到广泛的应用，需求空间广阔。

国内市场，风光强制配储政策推动储能需求指数增长。

在市场需求爆发以及政策鼓励的双重推动下，成熟的抽水蓄能、锂电储能呈现爆发性增长，其他新型储能技术也进入了发展快车道。

本文对抽水蓄能、锂离子电池、压缩空气、钠离子、全钒液流电池、铅炭电池六种储能的发展现状、系统成本、应用前景做了评估。

一、多种储能路线进入发展快车道按照时长要求的不同，储能的应用场景大致可以分为容量型（≥4h）、能量型（约1～2h）、功率型（≤30min）和备用型（≥15min）四类。

容量型储能场景包括削峰填谷或离网储能等，长时储能技术种类较多，包括抽水蓄能、压缩空气、储热蓄冷、储氢以及各类容量型储能电池（例如钠硫电池、液流电池、铅炭电池、锂浆料电池等）。

按应场景划分的储能类型2017-2020年，电网响应能源局、发改委降低弃风弃光率的决策，充分利用电力体系的灵活性资源消纳新能源，使得弃风弃光率下降到2%。

同时电网压力凸显，部分省份开始要求电源侧配置储能。

2021年，多个储能行业的重磅文件公布，储能等迎来历史性发展机遇。

2021 年储能重磅政策2021 年各省风光配储政策从整个电力系统的角度看，储能的应用场景可以分为发电侧、输配电侧和用电侧三大场景，除此之外的应用还包括辅助服务、分布式发电与微网等。

储能技术在电力行业应用范围从技术原理上讲，储能技术主要分为物理储能、电化学储能和电气储能、热储能和化学储能这几大类。

储能技术路径分类各类储能技术中，抽水蓄能是应用最为成熟；储热技术也已处于规模化应用阶段，目前我国火电灵活性改造大部分采取储热技术；锂离子电池储能开始近两年得到了飞速应用；压缩空气以及液流电池也迎来了商业化应用。

各种储能技术优缺点对比二、六类储能技术分析1、抽水蓄能抽水蓄能具有技术优、成本低、寿命长、容量大、效率高等优点。

变电站预制舱围护结构建设能耗与碳排放计算及分析
左涛;李敏;宋英杰;王福明;邓伟
【期刊名称】《电气时代》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】为精确计算和分析变电站预制舱围护结构在生产建设过程中的能耗与碳排放情况,以龙口110 kV模块化预制舱式变电站为研究对象,详细计算了采用玄武岩纤维复合预制件作为围护结构的预制舱能耗与碳排放,以及满足相同要求的双层金属预制舱围护结构的建设能耗与碳排放。

结果表明玄武岩纤维预制舱的生产能耗比双层金属预制舱的生产能耗节约28%,相当于减少CO_(2)排放5618.6 kg,充分体现出玄武岩纤维预制舱在绿色低碳、节能减排中的突出优势,可在变电站新建、改(扩)建工程项目中大力推广应用。

【总页数】5页(P88-92)
【作者】左涛;李敏;宋英杰;王福明;邓伟
【作者单位】乐山一拉得电网自动化有限公司;乐山师范学院;四川省预制舱式电力设备工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
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磷酸铁锂电池SOC估算研究引言为了应对能源危机，减轻全球气候变暖，许多国家都开始重视节能减排和发展低碳经济。

电动汽车因为采用电力进行驱动，可以降低二氧化碳的排放量甚至实现零排放，所以得到各国的重视而迅速发展。

但是电池成本仍然较高，动力电池的性能和价格是电驱汽车发展的主要“瓶颈”。

磷酸铁锂电池因其寿命长、安全性能好、成本低等特点成为电动汽车的理想动力源。

随着电动汽车的发展，电池管理系统（BMS）也达到了广泛应用。

为了充分发挥电池系统的动力性能、提高其使用的安全性、防止电池过充和过放，延长电池的使用寿命、优化驾驶和提高电动汽车的使用性能，BMS系统就要对电池的荷电状态即SOC（state-of-charge）进行准确估算。

SOC是用来描述电池使用过程中可充和让放出容量的重要参数。

问题的提出电池的SOC和很多因素相关（如温度、前一刻充放电状态、极化效应、电池寿命等），而且具有很强的非线性，给SOC实时在线估算带来很大的困难。

目前电池SOC估算策略主要有：开路电压法、按时计量法、人工神经网络法、卡尔曼滤波法等。

开路电压法的基本原理是将电池充分静置，使电池端电压恢复至开路电压，静置时间一般在1小时以上，不适合电动汽车的实时在线监测。

图1比较了锰酸锂电池和磷酸锂电池的开路电压（OCV）与SOC的关系曲线，Lifepo4电池的OCV曲线比较平坦，因此单纯用开路电压法对其SOC进行估算比较困难。

图1 锰酸锂和磷酸锂的OVC—SOC曲线目前实际应用的实时在线估算SOC的方法大多采用安时计量法，由于安时计量存在误差，随着使用时间的增加，累积误差越来越大，所以单独采用该方法对电池的SOC进行估算并不能取得很好的效果。

实际使用时，太多会和开路电压法结合使用，但Lifepo4平坦的OCV-SOC曲线对安时计量的修正意义不大，所以有学者利用充放电后期电池极化电压较大的特点来修正SOC，，对于LIFEPO4电池来讲极化电压明显增加时的电池SOC大约在90％以上。

磷酸铁锂储能电站电池预制舱消防系统摘要：为确保磷酸铁锂储能电站的安全可靠运行，必须降低磷酸铁锂储能电池的火灾风险。

因此，针对磷酸铁锂储能电站电池预制舱的火灾防火和灭火系统控制策略非常重要。

为了有效防范磷酸铁锂储能电池可能出现的火灾风险，电站管理部门必须采取一系列措施。

关键词：储能电站；磷酸铁锂电池；消防系统引言电化学储能电池已广泛使用并稳步上升，但安全性问题不可忽视。

中国应用于储能端的锂离子电池多以磷酸铁锂体系为主。

为实现锂离子储能电池火灾安全，需采取各种主动和被动的消防技术与对策，降低损失并减少环境影响。

1控火目标在现代电子设备中，锂电池已经成为了最为常见和重要的电池类型之一。

由于单块锂电池的电压和容量都存在一定的限制，很难满足高端电子设备的需求，因此在电池组的设计中通常需要使用多块电池通过电池管理系统进行串联或并联来实现高电压和高容量。

当电池组中的一块电池发生热失控并形成火焰时，周围的电池很容易受到高温和燃烧等影响，从而引发周围的电池发生热失控、爆炸等问题，最终导致电池火焰的蔓延。

这种火灾事故不仅造成了极大的人身安全和财产损失，而且对环境也会造成严重的污染，给人们的生活和生产带来极大的影响。

对于磷酸铁锂储能电站电池预制舱的火灾，不同发展阶段需要不同的控火目标。

一般来说，可以考虑以下两个控火目标：一是在电池热失控发展的初级阶段，应以防止单体电池火灾向模块内其他单体电池蔓延为控火目标。

这个阶段需要尽快发现和隔离火源，并进行有效的灭火措施，如切断电源、使用灭火器等。

二是在电池热失控发展的后期阶段，应以防止火灾向周边电池模组蔓延为控火目标。

这个阶段的火灾烟雾较大，可燃物质燃烧面积小、火焰高度低、火势发展相对缓慢，这是灭火的最佳时机。

此时，应立即启动应急预案，并采取合适的灭火措施，如冷却剂喷洒、使用灭火泡沫等方法，将火势尽快控制住，阻止火灾蔓延。

2火灾早期预警在大规模储能应用场合，随着电池质量、数量、容量和能量密度的增加，电池组内部的热重分布和局部电池温度的异常情况会更加显著，从而极大地增加了事故发生的可能性和危险程度。

磷酸铁锂电池储能系统效益分析案例目录磷酸铁锂电池储能系统效益分析案例 (1)4.11 效益分析一：一充一放 (1)（1）削峰填谷收益计算 (1)（2）政策补偿收益计算 (3)（3）总收益分析 (4)4.12 效益分析二：二充二放 (4)（1）削峰填谷收益计算 (4)（2）政策补偿收益计算 (5)（3）总收益分析 (5)4.11 效益分析一：一充一放（1）削峰填谷收益计算电池储能系统器件成本投资如下表：表3 磷酸铁锂电池储能系统配置清单产品名称规格数量价格磷酸铁锂电池（含电池柜）3.2V/200Ah（465元/节）594 28万储能变流器器100KW 1个16万电池管理系统一套18万安装费用（人工，运输等）10万合计72万上表3是磷酸铁锂电池储能系统的配置清单，最后合计，成本投资72万元。

电网的电能在不同时间段它的电价是不一样的，把电网不同时段的电能费用整理成表，如表4所示：表4 分时段电费时间段费用高峰期早上9点-中午12点下午17点—晚上22点1.1469元/KWh平时段早上8点—早上9点中午12点—下午17点晚上22点—23点0.7463元/KWh低谷期晚上23点—次日早上8点0.4791元/KWh 磷酸铁锂电池储能系统放电的容量是294KWh，充电量是367.5KWh,在低谷时间（晚23点—早8点）对电池进行充电，在高峰时间段（早9点—中午12点）电池放电，每天电池充电一次，放电一次，不同时段的电费价格如表4所示。

那么，一年365天电池充放电循环次数为365次，电池的深度放电系数取0.8，充放电重复次数为5000次，电池使用寿命大概为13.6年。

每天充电一次放电一次，一年就是365次，一年的充电容量为：年充电量公式：Q(nc)=Q(c)×N（1）式（1）中：Q(nc)为年充电容量；N为一年充电重复次数（N取365次/年）；Q(c)为一次充电容量；把数据Q(c)=367.5KWh，N=365，代入式（1），得出一年充电量Q(nc)=134137.5KWh。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921346567.9(22)申请日 2019.08.16(73)专利权人 国网江苏省电力有限公司地址 210000 江苏省南京市鼓楼区上海路215号(72)发明人 郭鹏宇　陈刚　王铭民　姚效刚　马青山　吴静云　钱磊　侍成　王庭华　王智睿　郑金平　薛伟强　朱建宝　孙玉玮　(74)专利代理机构 南京九致知识产权代理事务所(普通合伙) 32307代理人 黄成萍(51)Int.Cl.A62C 3/16(2006.01)A62C 31/02(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称针对磷酸铁锂储能电站电池预制舱的细水雾灭火系统(57)摘要本实用新型公开了一种针对磷酸铁锂储能电站电池预制舱的细水雾灭火系统及灭火方法，在电池预制舱内每一个电池模组内均安装一个细水雾喷头，所有细水雾喷头通过管网连接至细水雾灭火装置。

本实用新型提供的系统和方法能够有效扑灭磷酸铁锂储能电站电池预制舱火灾，且对预制舱内未起火的电池模组没有任何实质性的影响，处理恢复后可继续使用，解决了目前称为世界难题的新能源锂电池应用领域的消防安全问题；灭火速度快，并能够有效抑制电池热失控的继续发生，避免复燃。

权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 211215077 U 2020.08.11C N 211215077U1.一种针对磷酸铁锂储能电站电池预制舱的细水雾灭火系统，其特征在于：在电池预制舱内每一个电池模组内均安装有细水雾喷头，所有细水雾喷头通过管网连接至细水雾灭火装置。

2.根据权利要求1所述的针对磷酸铁锂储能电站电池预制舱的细水雾灭火系统，其特征在于：所述电池模组包括电池模组外壳，电池设置在电池模组外壳内；在电池模组外壳的一个侧板设置有开口，在电池模组外壳的其他侧板设置有网孔区；所述开口的顶边与电池模组外壳顶板内表面高度一致，开口的底边不低于电池上表面；所述网孔区横跨所属侧板的整个宽度，网孔区的顶边低于电池模组外壳顶板内表面15～20cm，网孔区的底边不低于电池上表面；所述细水雾喷头从开口向电池模组外壳内伸入，细水雾喷头的喷放方向朝向电池上表面和电池模组外壳顶板内表面之间的区域。

磷酸铁锂电池储能系统应用研究摘要：本文主要针对磷酸铁锂电池储能系统进行介绍，从系统的组成、架构、特点等方面进行描述。

首先结合锂电池自身结构特点和化学性能，分析了影响锂电池安全性能的诸多因素。

其次依据储能系统的构成，论述了磷酸铁锂电池技术，最后分析了磷酸铁锂电池储能系统的应用。

关键词：磷酸铁锂电池；储能；充电；系统设计1 引言近年来国内外MW级电池储能技术发展迅速，集装箱式电池储能系统具有容量高、可靠性强、灵活性高、环境适应性强等优点，在电网系统具有广泛的应用前景。

锂电池储能系统相对其他储能电池较成熟，上下游产业链配套完善，成本下降空间较大；同时,我国电力系统正处于用电高峰期供电紧张、输配电容量利用率低、有功无功储备短缺以及输电效率低的状况中。

用户侧也对负荷侧电能质量提出了更高的要求。

这些问题都加速了储能技术的快速发展。

2 磷酸铁锂电池技术介绍锂离子电池的快速发展，依赖于新型能源材料开发及综合技术的进步。

目前采用的磷酸铁锂电池经过多年的技术积累，成功掌握了LiFePO4的特性，并采用具有自主知识产权的正极和负极材料，生产到目前为止，无一安全失效事故。

功率型磷酸铁锂电池采用正极磷酸铁锂材料，该材料具有比容量高，循环性能好，性能稳定等优势，材料一致性好，从而从原材料角度保证电池性能的一致性。

电池外壳采用铝材质，与钢壳电池相比更加安全和轻重量，提升了电池能量密度。

铝壳电池表面自然生产的致密的氧化物保护膜，使得电池壳使用年限更长，耐腐蚀。

3 磷酸铁锂电池储能系统的应用3.1储能系统总体设计方案。

在电池储能系统中，电池管理系统的主要任务是完成对电池组以及单体电池状态参数的测量，同时根据这些测得的电池参数按照一定的算法估算出电池SOC，除此之外还需将电池参数上传至监控系统，监控系统根据这些参数可以判断当前电池管理系统和能量转换系统是否工作正常。

大规模储能系统是由四大模块组成。

它们分别是电池组、监控系统、能量转换系统、电池管理系统，直接与电网进行连接并进行能量交换的是能量转换系统，电池组与能量管理系统也能直接进行能量传送。

23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目节能报告标题：23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目节能报告一、引言近年来，随着能源危机日益严重和环境污染问题日益突出，人们对可再生能源和高效能源储存技术的需求越来越迫切。

在这样的背景下，储能动力电池项目成为了一个备受关注的话题。

特别是23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目，其节能报告备受瞩目。

本文将针对这一话题展开全面评估，并撰写一篇有价值的文章，帮助读者更好地理解和认识这一项目。

二、23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目概述1. 项目背景23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目是一个重要的能源储存项目，其建设旨在满足能源储存和利用的需求，同时为可再生能源的发展提供支持。

2. 项目规模项目总规模为23gwh，采用圆柱磷酸铁锂储能动力电池技术，是一个大型的储能项目。

其规模之大，对整个能源领域具有重要意义。

3. 项目意义该项目的建设和运营将大大提高能源储存和利用的效率，促进清洁能源的大规模利用，并为能源安全和环境保护做出贡献。

三、23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目的节能报告1. 纺锤磷酸铁锂储能动力电池技术该项目采用的是纺锤磷酸铁锂储能动力电池技术，这一技术具有高能量密度、长寿命、安全性高等优点，能够有效提高能源储存和利用效率。

2. 节能效果分析23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目的建设和运营，将极大地提高能源利用效率，降低能源消耗，从而达到节能的目的。

通过对比实验结果和模拟分析，可以看出该项目的节能效果显著。

3. 环境保护效果评估除了节能效果之外，23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目还对环境保护产生了积极的影响。

采用清洁能源和高效能源技术，减少了对环境的污染，保护了生态环境。

四、个人观点和理解23gwh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目是一个具有重要意义的大型能源储存项目。

其采用的纺锤磷酸铁锂储能动力电池技术，能够有效提高能源储存和利用的效率，达到节能和环保的目的。

预制舱式储能电安全电 分析!李娟，张柳丽，田刚领，阮鹏(平高集团储能科技有限公司，天津300304)摘 要：对磷酸铁锂电芯、电池模组和电池簇充放电数据进行研究，提岀了磷酸铁锂预制舱储能系统荷电状态(SOC )安全区域，即为 电过程中电池最 变化缓慢区。

,SOC 安全 与电芯电压变化缓慢 本重合，为 舱式储能系统安全运行提供了依据。

关键词：电；储能系统；最大电压差；荷电状态中图分类号：TM912 文献标志码：A 文章编号：2095-8188(2021)04-0077-04DOI ： 10.16628/j. cnki. 2095-8188. 2021.04. 014李娟(1990―), 女，工程师,主要从 事储能 研究。

Analysis for Safe Region of SOC for PrefabricatedCabin Energy Storage SystemU Juan , ZHANG *i uie , TIAN Gangling ,R0AN Peng(Pinggav Group Eneray Storage Technology Co. , Ltd. , Tianjin 300304 , China )Abstract : The data o- chaoe and dischaoe o- lithium ion phosphate celO , moduOe and batteo cluster arediscussed and analyzed. The safe ogion o- state o- charae ( SOC ) for the eneray stooge system o- lithium ion phosphate prefabricated cabin is the slow ogion o- the maximum voltage dfeoncc during charging and discharging ,and it coincides with the slow ogion o- the voltage change o- a batteo. E povides the basis for the safety operationo- the prefabricated cabin eneoz storage system.Key words : battery cluster ； energy storage system ； maximum voltage diierercc ； SOC0引言磷酸铁锂电稳定性高、安全性能好、寿等 ，用于电动汽车、应 用电源、储能电站等'1(。

电网测大规模预制舱式电池储能电站集成技术研究与应用发表时间：2019-01-24T13:43:48.653Z 来源：《河南电力》2018年16期作者：聂建波1 陈楠2[导读] 随着我国科学技术的不断发展，电池储能技术在电力系统发输配用电领域逐渐被广泛应用聂建波1 陈楠2（1.国网浙江综合能源服务有限公司 310020；2.国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司 312000）摘要：随着我国科学技术的不断发展，电池储能技术在电力系统发输配用电领域逐渐被广泛应用，在电池储能技术广泛应用的今天，大规模的可再生能源的种类以及用户的分布性形式等都有了一定程度的提高。

电网侧大规模预制舱式储能技术对可再生能源的需求响应有了一定程度的要求和影响。

因此，本文通过对电网侧大规模预制舱式电池储能电站集成技术研究的应用进行了分析和研究，电力系统的具体组成以及规模等不同方面进行了详细的研究，阐述了如何对电力系统的电源网进行控制，同时阐述了电池储能技术的特点，为未来的电池储能技术在电站中的应用提供了一些建议和参考。

关键词：大规模预制舱式；电池储能电站；集成技术研究随着我国科学技术的不断发展以及经济的不断进步，我国自改革开放以来，主要以火力发电为主。

使用火力发电的主要原因是使用的煤炭数量相对较小，最大限度降低煤炭的使用量，减少了环境的污染。

同时，火电机组在运行过程中，由于火力发电机组响应时间长，会在一定程度降低机器运行的振动频率，会对设备的运行产生影响，同时对火电机组的工作效率产生一定影响，无法准确提供频率的指令。

因此，使用火电机组无法实现对频率的调节，同时电网的储能会在用电高峰时段产生一定的供电影响，造成一定的电能资源浪费。

由于电池储能站有调节能力强和控制准确等优点，利用电池储能设备可以在一定程度上提高火电机组的运行效率，使电网系统能够更科学高效运行，通过对储能电站的研究和分析，探讨了大规模下的电池储能站的配置以及如何有效运行，为未来的大规模电池储能站的推广和应用提供一些相应的建议和参考。

关于储能预制舱体构造的研究摘要：储能预制舱，用于装载电化学储能电池系统的箱体或柜体，主要由储能电池簇、外壳、支架、连接件、通风系统组成，还可包含冷却系统、视频监控等辅助设施。

其是专用于电气成本集成安装的定制化产品，是一种相对先进的预制智能变电设备，已逐渐应用在多个领域。

预制舱可以通过工厂预制、现场组装，标准化设计，模块化组合，工业化生产，集约施工。

关键词：防水性能；防腐耐久性能；防火性能；密封性能随着全球电力需求增长，储电将成为能源体系中重要的储能形式。

根据国家发改委、国家能源发布的《关于加快推动新型储能的指导意见》中提出，到2025年实现新型能源从商业化初期向模块化发展转变，新型储能在推动能源领域碳达峰、碳中和过程中发挥显著作用，到2030年实现新型储能市场化发展，新型储能成为能源领域碳达峰、碳中和的关键支撑之一，在发电侧、储电侧多以大容量居多，一般采用集装箱预制舱式，容量超过MWh以上，集装箱式电池储能系统具有容量高，可靠性强，灵活性高，环境适应性强得特点，在电网系统具有广泛得应用前景。

一、什么是储能预制舱？储能预制舱，用于装载电化学储能电池系统的箱体或柜体，主要由储能电池簇、外壳、支架、连接件、通风系统组成，还可包含冷却系统、视频监控等辅助设施。

其是专用于电气成本集成安装的定制化产品，是一种相对先进的预制智能变电设备，已逐渐应用在多个领域。

预制舱可以通过工厂预制、现场组装，标准化设计，模块化组合，工业化生产，集约施工。

二、储能预制舱体的技术要求储能预制舱作为发电储能设备的载体，其应该满足高安全性、高质量的使用要求，其构造需满足以下性能：1.良好的密封、隔热、抗风雨性能。

为了保证电池组内部安全，预制舱需要具备良好的密封性能，避免因外界环境水分、灰尘等物质的侵入而影响电池组的寿命。

储能预制舱通常会放置在室外，因此需要具备良好的隔热性能，避免高温或低温环境对电池组的影响。

根据GB/T4208-2017标准，储能预制舱外壳防护等级不低于IP55，预制舱的进、出风口和设备的进风口加装可方便更换的标准通风过滤网、迷宫式百叶窗，在遭遇大风扬沙天气时可以有效阻止灰尘进入预制舱内部，保证预制舱防尘防风沙功能的长期有效性；预制舱外壳形状应不易积水、积尘，舱体底部不渗水，顶部宜设置挑檐，避免雨水腐蚀舱壁；预制舱舱体四周及各洞口位置周边均需做密封处理，材料可选用硅橡胶、三元乙丙密封条及耐候防水密封胶组合使用；预制舱外围护的保温材料选择用聚氨酯夹心板及聚氨酯发泡剂等，薄弱部位做好处理，避免冷桥现象。