儲能設(shè)備在沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū)的環(huán)境適應(yīng)性分析

2021年11月，國家動力局、國家發(fā)改委印發(fā)《第一批以沙漠、戈壁、荒漠區(qū)域為要點的大型風(fēng)電、光伏基地建造項目清單的告訴》，涉及19個省份，規(guī)劃總計97.05GW;2021年12月，國家動力局再次下發(fā)《關(guān)于組織擬納入國家第二批以沙漠，戈壁、荒漠區(qū)域為要點的大型風(fēng)電光伏基地項目的告訴》，加速風(fēng)光大基地項目的建造步伐。

本月，國家發(fā)改委公開表明大力推動以沙漠、戈壁、荒漠區(qū)域為要點大型風(fēng)電光伏基地建造，目前第一批項目已開工超越95GW，第一批項目已基本悉數(shù)開工，第二批基地項目建造也已啟動。

沙漠、戈壁、荒漠區(qū)域作為新動力建造的“主戰(zhàn)場”，其站址以青海、寧夏、內(nèi)蒙、甘肅、新疆、陜西等西北部區(qū)域為主，自然環(huán)境相對雜亂惡劣，常常面對著高海拔、低氣溫、強(qiáng)風(fēng)沙等特殊環(huán)境的影響，對儲能設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性也提出了特殊的要求。

高海拔是指海拔1000米以上的區(qū)域，例如，青海區(qū)域的海拔普遍在3000米左右。跟著海拔高度的增高，空氣稀薄及氣壓下降，電器外絕緣體強(qiáng)度下降，外絕緣外表及不同電位的帶電間隙容易擊穿，一起關(guān)于以空氣作為滅弧介質(zhì)的開關(guān)電器，滅弧才能下降，導(dǎo)致通斷才能下降。因而，電氣設(shè)計和設(shè)備選型需考慮高海拔的要素影響。依據(jù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)要求，海拔高于1000米但小于4000米時，海拔每升高100米，其外絕緣強(qiáng)度約下降1%，因而，一般需加強(qiáng)絕緣或采納高原型電器設(shè)備。一起，電氣設(shè)備的安全凈距也需依據(jù)海拔高度進(jìn)行修正。

例如，在海拔1000米以下時，35kV野外配電裝置相間及相對地的最小安全凈距為400mm;海拔在2000米時相間及相對地的最小安全凈距需修正為440mm;海拔在3000米時相間及相對地的最小安全凈距需修正為470mm.。

內(nèi)蒙、新疆、青海等酷寒區(qū)域冬天最低溫度一般在-20℃以下，極點低溫可到-40℃左右。眾所周知，磷酸鐵鋰電池的低溫功能較差，在低溫時電池的活性下降，鋰的嵌入和脫出才能下降，電池的可用容量削減。以某款電池為例，運轉(zhuǎn)溫度25℃時容量堅持率在100%，0℃時容量堅持率約為80%，-20℃時容量堅持率只要55%左右。運轉(zhuǎn)環(huán)境溫度對儲能電池的可用容量有很大的影響，為保證儲能體系的高效使用，一般維持電能存儲設(shè)備運轉(zhuǎn)環(huán)境溫度在15-25℃左右，在低溫環(huán)境下，一般經(jīng)過對電池艙采納保溫隔熱辦法、裝備加熱器等辦法保證儲能設(shè)備的安全高效運轉(zhuǎn)。

在沙漠等區(qū)域，儲能電站設(shè)備一般還面對風(fēng)沙的侵襲，因為儲能體系一般采用艙體或柜體型式的野外集成安置方案，電池艙、儲能變流器變壓器成套設(shè)備等野外設(shè)備的進(jìn)出風(fēng)口在強(qiáng)風(fēng)沙環(huán)境下，若設(shè)備防護(hù)等級不滿足要求，纖細(xì)沙塵進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，可能會導(dǎo)致電氣絕緣功能會下降，開關(guān)設(shè)備觸頭接觸不良，二次設(shè)備毛病，別的沙塵的沉降累積甚至?xí)纬呻姎舛搪返葒?yán)峻毛病，對儲能體系的安全運轉(zhuǎn)帶來要挾。因而，野外設(shè)備的整體防護(hù)設(shè)計需充分考慮風(fēng)沙的影響要素，如采用做好封堵、銜接處設(shè)置密封膠、進(jìn)出風(fēng)口設(shè)置防沙棉、合理設(shè)置風(fēng)道進(jìn)出風(fēng)方向等辦法。一起在裝置和檢修過程中，做好防塵辦法，削減門窗的敞開頻次，避免沙塵進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，特別對錯步入式儲能設(shè)備，需要考慮艙外裝置調(diào)試和檢修的防風(fēng)沙辦法。

濕度、溫度、污穢、海拔、粉塵等環(huán)境條件對儲能設(shè)備壽數(shù)周期內(nèi)能否安全可靠運轉(zhuǎn)影響重大，特別是對安全的影響應(yīng)成為要點，儲能設(shè)備選型需提早了解項目所在地的各類自然條件并提出設(shè)計指標(biāo)值，如海拔高度、年極點最低溫度、沙塵暴天數(shù)等，在設(shè)備出產(chǎn)時考慮各類影響要素，并對后期運維的環(huán)境適應(yīng)性提出指導(dǎo)性辦法。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能使用分會作者：禾木

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儲能設(shè)備

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