儲能設備在沙漠、戈壁、荒漠等地區的環境適應性分析

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

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

沙漠、戈壁、荒漠區域作為新動力建造的“主戰場”，其站址以青海、寧夏、內蒙、甘肅、新疆、陜西等西北部區域為主，自然環境相對雜亂惡劣，常常面對著高海拔、低氣溫、強風沙等特殊環境的影響，對儲能設備的環境適應性也提出了特殊的要求。

高海拔是指海拔1000米以上的區域，例如，青海區域的海拔普遍在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，一起關于以空氣作為滅弧介質的開關電器，滅弧才能下降，導致通斷才能下降。因而，電氣設計和設備選型需考慮高海拔的要素影響。依據規程標準要求，海拔高于1000米但小于4000米時，海拔每升高100米，其外絕緣強度約下降1%，因而，一般需加強絕緣或采納高原型電器設備。一起，電氣設備的安全凈距也需依據海拔高度進行修正。

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.。

內蒙、新疆、青海等酷寒區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。運轉環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備運轉環境溫度在15-25℃左右，在低溫環境下，一般經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備的安全高效運轉。

在沙漠等區域，儲能電站設備一般還面對風沙的侵襲，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備等野外設備的進出風口在強風沙環境下，若設備防護等級不滿足要求，纖細沙塵進入設備內部，可能會導致電氣絕緣功能會下降，開關設備觸頭接觸不良，二次設備毛病，別的沙塵的沉降累積甚至會形成電氣短路等嚴峻毛病，對儲能體系的安全運轉帶來要挾。因而，野外設備的整體防護設計需充分考慮風沙的影響要素，如采用做好封堵、銜接處設置密封膠、進出風口設置防沙棉、合理設置風道進出風方向等辦法。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，避免沙塵進入設備內部，特別對錯步入式儲能設備，需要考慮艙外裝置調試和檢修的防風沙辦法。

濕度、溫度、污穢、海拔、粉塵等環境條件對儲能設備壽數周期內能否安全可靠運轉影響重大，特別是對安全的影響應成為要點，儲能設備選型需提早了解項目所在地的各類自然條件并提出設計指標值，如海拔高度、年極點最低溫度、沙塵暴天數等，在設備出產時考慮各類影響要素，并對后期運維的環境適應性提出指導性辦法。中國化學與物理電源行業協會儲能使用分會作者：禾木

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儲能設備

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