中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，國(guó)家能源局發(fā)布了《第五批能源領(lǐng)域首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備名單》，清華大學(xué)電機(jī)系作為第二研制單位的“動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)”成功入選。
當(dāng)前，全球鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)向高能量密度、智能化和本質(zhì)安全升級(jí)發(fā)展。在固定串并聯(lián)的應(yīng)用范式下，電池單體/模組的不一致性必然產(chǎn)生“電池系統(tǒng)短板效應(yīng)”，導(dǎo)致電池系統(tǒng)的可用容量和運(yùn)行壽命50%以上的性能衰減，無法滿足電池儲(chǔ)能系統(tǒng)高效、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行需求，嚴(yán)重制約了規(guī)?；姵貎?chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展。
動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池儲(chǔ)能技術(shù)（DRBN-BEST）作為一種信息-能源前沿交叉領(lǐng)域變革性技術(shù)，其核心思想是將互聯(lián)網(wǎng)屏蔽終端差異性的技術(shù)體系引入大規(guī)模電池儲(chǔ)能領(lǐng)域。通過對(duì)模擬連續(xù)電池單體/模組能量流的離散化數(shù)字化處理與管控，將電池固定串并聯(lián)的連接方式改變?yōu)檐浖刂频膭?dòng)態(tài)重構(gòu)連接，從根本上消除了“電池系統(tǒng)短板效應(yīng)”，極大提升了電池系統(tǒng)的安全性、可靠性、壽命和效率。DRBN-BEST具備毫秒級(jí)電池網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)重構(gòu)、微秒級(jí)故障單體/模組的快速檢測(cè)與隔離能力，可支持多種異構(gòu)儲(chǔ)能介質(zhì)的數(shù)字化混用，可實(shí)現(xiàn)退役動(dòng)力電池車上車下無縫銜接的數(shù)字無損梯次利用，是能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)。相比固定串并聯(lián)電池管理（BMS）技術(shù)，DRBN-BSET具有高安全、高可靠、低成本、長(zhǎng)壽命等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用證明可延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命達(dá)100%，單次充放電過程提升系統(tǒng)可用容量達(dá)15%以上、直流側(cè)能量效率達(dá)95%以上。
DRBN-BEST工作原理示意圖
自2020年以來，清華大學(xué)、中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司、華電內(nèi)蒙古能源有限公司、云儲(chǔ)新能源科技有限公司、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司等單位組成的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，面向百兆瓦級(jí)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)工程應(yīng)用需求，從“核心裝置-電池管控-智能運(yùn)維-系統(tǒng)集成”等方面開展攻關(guān)，完成了百兆瓦級(jí)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)體系架構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，構(gòu)建了“數(shù)字能量交換系統(tǒng)（DESS）-PCS-EMS”三級(jí)大功率能量流的協(xié)同控制技術(shù)體系，研制了世界首套 50MW/100MWh 及100MW/200MWh 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。全套裝備通過相關(guān)型式試驗(yàn)及CNAS第三方權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，在三峽新一代電網(wǎng)友好綠色數(shù)字儲(chǔ)能電站、華電騰格里“沙戈荒”大基地動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池儲(chǔ)能電站、江蘇高比例新能源縣域智慧配電網(wǎng)及新型儲(chǔ)能示范中完成應(yīng)用驗(yàn)證，全面驗(yàn)證了系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行場(chǎng)景中的可靠性與穩(wěn)定性，形成了可復(fù)制、可推廣的系統(tǒng)解決方案。
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項(xiàng)目依托中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司“大規(guī)模先進(jìn)電力儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)”、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“百兆瓦級(jí)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)電池儲(chǔ)能技術(shù)”，以及中國(guó)華電集團(tuán)有限公司、國(guó)家電網(wǎng)有限公司總部科技項(xiàng)目等，累計(jì)研發(fā)周期超過3年，累計(jì)授權(quán)發(fā)明專利54項(xiàng)，登記軟著15項(xiàng)，主持或參與標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)，為成果推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。項(xiàng)目構(gòu)建了DRBN-BEST全鏈條研發(fā)和“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新模式，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)研究到規(guī)?；逃玫娜a(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，為我國(guó)電池儲(chǔ)能行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展起到了核心支撐作用。
