《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)、鋰離子電池的要求

? ? ? ?儲(chǔ)能作為能源革命的關(guān)鍵支撐點(diǎn),在我國(guó)構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的過(guò)程中具有重要的戰(zhàn)略地位。儲(chǔ)能是推動(dòng)能源石油、化石向風(fēng)力、光伏等可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),也是解決能源危機(jī)的重點(diǎn)。鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的迅速發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)我國(guó)可再生能源轉(zhuǎn)型和2030年碳峰值戰(zhàn)略的重要組成部分,也是滿足不斷飆升的能源需求和解決環(huán)境問(wèn)題最可行的方式之一。??
? ? ? ?MCM總結(jié)了近期國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部網(wǎng)站發(fā)布的《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》中對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求,包含了電池(鋰離子),電池管理系統(tǒng),變流器的技術(shù)要求,以供參考。
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范圍
適用于新建、擴(kuò)建或改建的功率為500kW且容量為500kW·h及以上的固定式電化學(xué)儲(chǔ)能電站。
儲(chǔ)能系統(tǒng)
一般規(guī)定:
1.?儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用需求、接入電壓等級(jí)、儲(chǔ)能電站額定功率、儲(chǔ)能電站額定容量、儲(chǔ)能變流器性能、電化學(xué)儲(chǔ)能類型、特性和要求及設(shè)備短路電流耐受能力進(jìn)行設(shè)計(jì);
2.?儲(chǔ)能系統(tǒng)的選型應(yīng)綜合應(yīng)用需求、電池特性和建設(shè)條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等多方面因素確定,可采用混合型;
3.?儲(chǔ)能單元容量應(yīng)結(jié)合直流側(cè)電壓等級(jí)、直流側(cè)斷路器的開(kāi)斷容量和儲(chǔ)能變流器的選型經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定;
4.?儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)選擇節(jié)能環(huán)保、本質(zhì)安全、高效可靠、少維護(hù)型設(shè)備;
5.?布置于電池室的電力設(shè)備應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50058的規(guī)定。
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鋰離子電池要求
1.?鋰離子電池的技術(shù)要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電力儲(chǔ)能用鋰離子電池》GB/T 36276現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站用鋰離子電池技術(shù)規(guī)范》NB/T 42091-2016的有關(guān)規(guī)定;
2.?電池應(yīng)具有安全防護(hù)設(shè)計(jì)。在充、放電過(guò)程中外部遇明火、撞擊、雷電、短路、過(guò)充過(guò)放等各種意外因素時(shí),不應(yīng)發(fā)生爆炸;
3.?電池宜采用模塊化設(shè)計(jì)。鋰離子電池模塊的額定電壓宜選38.4V、48V、51.2V、64V、128V、153.6V、166.4V等系列;
4.?電池系統(tǒng)的成組方式及其連接拓?fù)鋺?yīng)與儲(chǔ)能變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相匹配,并宜減少電池并聯(lián)個(gè)數(shù);
5.?電池系統(tǒng)應(yīng)配置直流斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等開(kāi)斷、保護(hù)設(shè)備;
6.?電池配置冗余度應(yīng)根據(jù)電池的衰減特性、充放電特性和經(jīng)濟(jì)性、應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行配置;
7.?直流側(cè)電壓應(yīng)根據(jù)電池特性、耐壓水平、絕緣性能確定,不宜高于2kV;
8.?直流側(cè)接地型式,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低壓電氣裝置第1部分:基本原則、一般特性評(píng)估和定義》GB/T 16895.1的規(guī)定。
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電池管理系統(tǒng)要求
1.?供電電源可采用交流或直流電源,其中交流電源額定電壓為220/380V,直流電源額定電壓為110V或220V;
2.?電池管理系統(tǒng)與電池相連的帶電部件和殼體之間的絕緣電阻值不應(yīng)小于2MΩ;
3.?電池管理系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)受絕緣耐壓性能試驗(yàn),在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)無(wú)擊穿或閃絡(luò)等破壞性放電現(xiàn)象;
4.?所檢測(cè)狀態(tài)參數(shù)的測(cè)量誤差不應(yīng)大于以下規(guī)定:
總電壓值:±1% 滿量程
電流值:±0.2% 滿量程
溫度值:±2℃
單節(jié)電壓值:±10mV
5.?SOC估算精度應(yīng)不大于8%,宜具有自標(biāo)定功能,計(jì)算更新周期不大于3S;
6.?應(yīng)能在供電電源電壓上限、下限時(shí),持續(xù)運(yùn)行1.00h,且狀態(tài)參數(shù)測(cè)量精度滿足要求;
7.?應(yīng)全面監(jiān)測(cè)電池的運(yùn)行狀態(tài),包括單體/模塊和電池系統(tǒng)電壓、電流、溫度和電池荷電量等;
8.?應(yīng)具備過(guò)充電/過(guò)放電保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、溫度保護(hù)、漏電保護(hù)等功能;
9.?宜配置軟/硬布線出口,當(dāng)保護(hù)動(dòng)作時(shí),發(fā)出報(bào)警或跳閘信號(hào)通知儲(chǔ)能變流器及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng);
10.?電池管理系統(tǒng)的均衡功能宜按電池特性合理配置;
11.?宜支持IEC61850、CAN2.0B、Modbus TCP-IP或DL/T 860通信,配合儲(chǔ)能變流器及站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)完成儲(chǔ)能單元的監(jiān)控及保護(hù);
12.?鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB/T 34131的規(guī)定。
13.?儲(chǔ)能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測(cè)功能,絕緣監(jiān)測(cè)可由電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),也可由儲(chǔ)能變流器實(shí)現(xiàn),當(dāng)儲(chǔ)能單元絕緣低時(shí)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警和/或跳閘信號(hào)通知儲(chǔ)能變流器及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
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儲(chǔ)能變流器要求
1.?儲(chǔ)能變流器以交流或直流并入電網(wǎng)時(shí),接入電壓宜從以下給出的值中選取:

2.?儲(chǔ)能變流器的額定功率宜符合以下規(guī)定。

3.?儲(chǔ)能變流器應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范》GB/T 34120的規(guī)定。儲(chǔ)能變流器應(yīng)具備保護(hù)功能,保護(hù)功能應(yīng)包含短路保護(hù)、極性反接保護(hù)、直流過(guò)/欠壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、交流進(jìn)線相序錯(cuò)誤保護(hù)、通訊故障保護(hù)、冷卻系統(tǒng)故障保護(hù)和防孤島保護(hù)。
4.?儲(chǔ)能變流器與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能電站的響應(yīng)時(shí)間要求確定。
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MCM提示
? ? ?此標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),其要求將會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行,如果無(wú)法滿足該標(biāo)準(zhǔn)要求,將會(huì)影響后期的安裝、驗(yàn)收。MCM建議企業(yè)熟悉了解標(biāo)準(zhǔn)的要求,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就能考慮標(biāo)準(zhǔn)的要求,減少后期產(chǎn)品的整改。
? ? ?今年國(guó)家對(duì)于儲(chǔ)能出臺(tái)及修訂多個(gè)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn),如,修訂 GB/T 36276 標(biāo)準(zhǔn),《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022 年版)(征求意見(jiàn)稿)》(詳見(jiàn)后文),《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》等;這一系列的標(biāo)準(zhǔn)、政策、法規(guī)預(yù)示儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的重要作用,同時(shí)表明儲(chǔ)能系統(tǒng)還有很多不完善的方面,如電化學(xué)(特別是鋰電池)儲(chǔ)能,這些不完善點(diǎn)國(guó)家也將持續(xù)重點(diǎn)關(guān)注。