缺氧,空氣含氧量相當于海平面的40%。
高寒,年平均氣溫在零下13度,8月的夜間仍時有霜凍。
大風,每年8級以上大風達200余天。
干旱,年降水量低于150毫米,而蒸發量卻高達2250毫米,是降水量的15倍。
……
這是高海拔地區氣候的真實寫照。
高海拔地區由于空氣稀薄和氣壓低,傳統的發電方式可能無法穩定運行,而太陽能和風能等可再生能源雖然豐富,卻因天氣變化而波動較大,難以保證持續穩定的電力輸出。因此,需要儲能電站提供必要的能源緩沖,平衡電網負荷,確保電力供應的穩定可靠。
然而,隨著海拔的升高,晝夜溫差大會產生凝露,可能導致電池性能下降、自放電率增加,甚至引發短路和熱失控。另外海拔升高,空氣密度會降低,直接影響了電氣設備的冷卻效率和熱傳遞性能,可能導致儲能設備內部溫度超出正常運行溫度范圍,影響元器件的耐受性和系統穩定性。同時,空氣密度的降低還會導致電力傳輸和配電線路出現更高的電壓降,影響電壓調節,增加電壓不穩定的風險。此外,空氣作為滅弧介質的開關電器在高海拔地區滅弧能力下降,會導致通斷能力降低。當海拔高于1000米但小于4000米時,海拔每升高100米,外絕緣強度約降低1%。因此需要加強絕緣或采用高原型電器設備,電氣設備的安全凈距也需要根據海拔高度進行修正,來確保設備的安全運行。
面對高海拔地區特有的環境挑戰,天合儲能推出專為高海拔場景設計的Elementa金剛高海拔儲能解決方案。針對空氣密度降低導致的冷卻效率和熱傳遞性能下降問題,天合采用AI智能液冷技術,有效控制溫差在2.5度以內,確保整艙溫度的一致性和系統的熱穩定性,通過精確控制冷卻液的流速和溫度,來適應高海拔地區溫度變化大的特點,維持設備的穩定運行。同時,針對電力傳輸和配電線路可能出現的更高電壓降問題,天合升級關鍵器件和增加電氣間隙以及爬電距離,確保在低氣壓條件下仍能保持良好的絕緣性能,從而保障系統在高海拔環境不降額運行。
此外,天合儲能Elementa金剛集裝箱設計達到IP55防護等級,PACK設計滿足IP67標準,有效防止水汽和水滴進入設備內部,避免因水汽凝結導致的凝露問題。PACK內部采用氣凝膠防火隔熱材料,這種具有納米多孔網絡結構的材料能夠有效隔絕熱量,可有效防止因溫差引起的凝露。Elementa金剛儲能集裝箱防凝露設計已通過上海坦策檢測技術有限公司測試,天合鋰離子儲能電池模塊在冷凝水聚集、灌入冷卻液和正負極噴冷卻液等多項測試中,外觀完好,均未出現起火爆炸現象。
除了技術挑戰,高海拔地區的施工條件也較為惡劣。大型機械缺乏,缺氧導致的人工效率降低,加上道路條件差,專業維修人員難以迅速到達偏遠的電站現場,這些難題進一步增加了儲能系統建設和維護的復雜性。為了應對這些問題,天合Elementa金剛PACK設計采用易于維護和更換的模塊化結構,一旦檢測到電池模組出現問題,可以快速進行更換,減少系統停機時間。同時,部署智慧管控平臺,對光儲系統進行精準預測、實時監控、智能調度和深入分析,主動發現并阻斷潛在故障,大大降低人工維護成本,減少對現場維護人員的依賴。
天合儲能高海拔解決方案已在實際中得到驗證,青海格爾木135MW/540MWh共享儲能項目30天內完成并網,在2950米的高海拔環境中仍運行良好,成功克服了地形和環境的雙重考驗。項目的建成有效緩解了海西地區外送斷面受阻問題,提升青海負荷中心高峰時段電力供應保障能力,同時提升地區線路及主變利用效率。
從能源出力不穩定到實現四季穩定供電,天合Elementa金剛高海拔儲能解決方案顯著增強了當地電力供應的可靠性。展望未來,天合儲能將繼續堅持技術創新,不斷探索適應更多極端環境的儲能解決方案,以科技之光點亮希望之燈,照亮更多地區的發展之路。