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缺氧,空气含氧量相当于海平面的40%。
高寒,年平均气温在零下13度,8月的夜间仍时有霜冻。
大风,每年8级以上大风达200余天。
干旱,年降水量低于150毫米,而蒸发量却高达2250毫米,是降水量的15倍。
……
这是高海拔地区气候的真实写照。
高海拔地区由于空气稀薄和气压低,传统的发电方式可能无法稳定运行,而太阳能和风能等可再生能源虽然丰富,却因天气变化而波动较大,难以保证持续稳定的电力输出。因此,需要储能电站提供必要的能源缓冲,平衡电网负荷,确保电力供应的稳定可靠。
然而,随着海拔的升高,昼夜温差大会产生凝露,可能导致电池性能下降、自放电率增加,甚至引发短路和热失控。另外海拔升高,空气密度会降低,直接影响了电气设备的冷却效率和热传递性能,可能导致储能设备内部温度超出正常运行温度范围,影响元器件的耐受性和系统稳定性。同时,空气密度的降低还会导致电力传输和配电线路出现更高的电压降,影响电压调节,增加电压不稳定的风险。此外,空气作为灭弧介质的开关电器在高海拔地区灭弧能力下降,会导致通断能力降低。当海拔高于1000米但小于4000米时,海拔每升高100米,外绝缘强度约降低1%。因此需要加强绝缘或采用高原型电器设备,电气设备的安全净距也需要根据海拔高度进行修正,来确保设备的安全运行。
面对高海拔地区特有的环境挑战,天合储能推出专为高海拔场景设计的Elementa金刚高海拔储能解决方案。针对空气密度降低导致的冷却效率和热传递性能下降问题,天合采用AI智能液冷技术,有效控制温差在2.5度以内,确保整舱温度的一致性和系统的热稳定性,通过精确控制冷却液的流速和温度,来适应高海拔地区温度变化大的特点,维持设备的稳定运行。同时,针对电力传输和配电线路可能出现的更高电压降问题,天合升级关键器件和增加电气间隙以及爬电距离,确保在低气压条件下仍能保持良好的绝缘性能,从而保障系统在高海拔环境不降额运行。
此外,天合储能Elementa金刚集装箱设计达到IP55防护等级,PACK设计满足IP67标准,有效防止水汽和水滴进入设备内部,避免因水汽凝结导致的凝露问题。PACK内部采用气凝胶防火隔热材料,这种具有纳米多孔网络结构的材料能够有效隔绝热量,可有效防止因温差引起的凝露。Elementa金刚储能集装箱防凝露设计已通过上海坦策检测技术有限公司测试,天合锂离子储能电池模块在冷凝水聚集、灌入冷却液和正负极喷冷却液等多项测试中,外观完好,均未出现起火爆炸现象。
除了技术挑战,高海拔地区的施工条件也较为恶劣。大型机械缺乏,缺氧导致的人工效率降低,加上道路条件差,专业维修人员难以迅速到达偏远的电站现场,这些难题进一步增加了储能系统建设和维护的复杂性。为了应对这些问题,天合Elementa金刚PACK设计采用易于维护和更换的模块化结构,一旦检测到电池模组出现问题,可以快速进行更换,减少系统停机时间。同时,部署智慧管控平台,对光储系统进行精准预测、实时监控、智能调度和深入分析,主动发现并阻断潜在故障,大大降低人工维护成本,减少对现场维护人员的依赖。
天合储能高海拔解决方案已在实际中得到验证,青海格尔木135MW/540MWh共享储能项目30天内完成并网,在2950米的高海拔环境中仍运行良好,成功克服了地形和环境的双重考验。项目的建成有效缓解了海西地区外送断面受阻问题,提升青海负荷中心高峰时段电力供应保障能力,同时提升地区线路及主变利用效率。
从能源出力不稳定到实现四季稳定供电,天合Elementa金刚高海拔储能解决方案显著增强了当地电力供应的可靠性。展望未来,天合储能将继续坚持技术创新,不断探索适应更多极端环境的储能解决方案,以科技之光点亮希望之灯,照亮更多地区的发展之路。
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