禾木
来源:中国化学与物理电源行业协会储能应用分会
随着电化学储能电站规模化发展,特别是内蒙、甘肃、青海、西藏、新疆等西部地区部分项目地处偏远,甚至位于戈壁、沙漠、山区等“无人”地区,如何提升储能电站的运维水平备受关注,特别是实现电站的少人甚至无人运维是行业关注的热点。
目前,除用户侧储能、台区侧等普遍采用无人值守外,中大型的电源侧和电网侧普遍采用24h有人值守的模式,一般每个场站配置6~10人左右的运维人员。
传统“有人值守”模式不仅后勤保障成本高昂,且运维人员长期驻守面临生理与心理双重考验,同时面临运维成本高、人员招聘困难等挑战,此外,为满足运维人员的生产生活需要,电站需建设办公室、宿舍等基础设施。
在此背景下,随着储能电站自动化水平的提高、机器人等智能化技术的提升、电站安全水平的提高,无人运维正日益成为现实。
无人运维并非简单撤人,而是通过“技术替代+流程重构”,实现无人驻守、远程管控、精准巡检、预警先行的新型运维模式。核心解决措施包含三个支点:综合调度自动化系统替代现场值班、标准化巡视保障设备健康、高可靠性安全预警兜底风险。

(一)综合自动化调度系统:无人值守的“神经中枢”
实现无人值守的前提是具备可信赖的远程监控与调度能力,类似于电网公司已普及的无人值守变电站,储能电站通过远程“四遥”实现对储能电站的监控,同时利用摄像头、传感器等辅助设施,实现对储能电站的实时监视。
电化学储能电站均搭建监控系统,将BMS、PCS、保护测控装置、计量表等全部信息上传到EMS后台,同时通过远动通道将信息上传给调度系统,同时可上传给用户的远程集控平台,从而实现用户的远程监控,实现对储能电站运行模式、运行工况、上下网电量、电流、电压、频率、设备状态和实时数据、告警信号、故障信号、视频情况、消防和安防系统等的远程监视和控制。

(二)标准化巡视:以机器替代人“盯”设备
除了正常的运行监视外,储能电站需要运维人员进行“日常”的巡视工作。
按照国标《储能电站运行维护规程》(GB_T 40090-2021),储能电站宜进行日常的巡视,在特殊季节和异常天气(雨季、极寒、极热、台风等)进行专项的巡视。同时对电池、PCS、BMS、变压器、开关设备等进行定期的维护工作。
由于磷酸铁锂电池储能电站普遍采用高度集成化的设备,且设备数量众多,设备的运行可靠性关乎着运维工作量的高低。提高设备的可靠性、减少故障发生率是实现无人运维的关键。
同时,随着机器人、人工智能、在线监测等技术的快速发展,通过在储能电站部署相关的设施,替代人的“眼耳鼻手”,实现高精度、高频率、高效率的“运维”。

(三)消防安全是底线:无人运维的“底线保障”
安全是锂离子电池储能电站实现“无人运维”的底线,也是难点,尤其是锂离子电池热失控风险,是制约无人化运维落地的最核心顾虑,因此,提升储能电站在全寿命周期内的安全运维能力迫在眉睫。
储能电站的消防安全仍遵循“预防为主、防消结合”的基本理念,首要仍是提升储能电站的“本质”安全水平,提升储能系统电池本体安全、集成安全、电气安全、消防安全、控制安全水平,加强对升压站系统的安全设计建设,通过人工智能等技术加强对电池状态的在线监测和提前预警,完善储能电站的消防联动措施,同时制定高效可靠的消防联动及灭火措施,在发生火灾时能够可靠的进行灭火,此外,加强储能电站建筑物和设备的防火分隔和事故防扩散建设,全方面保证储能电站的安全水平,为实现无人运维吞下“定心丸”。
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