エネルギー貯蔵システムの重要性は日に日に高まっています
世界のエネルギー構造の変革が加速するにつれ、現代のエネルギーシステムにおけるエネルギー貯蔵システムの役割はますます顕著になってきています。送電網の安定性から再生可能エネルギーの統合、EV 充電インフラに至るまで、エネルギー貯蔵技術は低炭素経済を達成する上で重要な柱となっています。香港電気機械局の2023年の報告書によると、香港における再生可能エネルギー発電の割合は、2035年までに現在の1%から10%に増加すると予想されており、エネルギー貯蔵システムの需要が大幅に増加すると予想されています。電池製造メンテナンス
エネルギー貯蔵システムの中核コンポーネントとして、バッテリーの性能はシステム全体の信頼性と経済的利益に直接影響します。エンジニアは、エネルギー変換効率、安全保護メカニズム、ライフサイクル全体のコストを総合的に考慮する必要があります。たとえば、リチウムイオン電池は、エネルギー密度が高くサイクル寿命が長いため、エネルギー貯蔵用途の主流の選択肢となっていますが、熱暴走のリスクなどの安全上の課題ももたらします。
香港科学技術園での最近の実証プロジェクトでは、スマートバッテリー管理システム(BMS)を搭載したエネルギー貯蔵装置により、エネルギー貯蔵システムなしで太陽エネルギー消費率を92%に高めることができ、68%をはるかに上回ることが示されました。これは、再生可能エネルギーの経済性を向上させる上でのバッテリー技術の大きな価値を浮き彫りにしています。予知保全テクノロジーは、システムの可用性を 99.5% 以上維持し、運用コストとメンテナンスコストを大幅に削減できます。
エネルギー貯蔵システム電池設計仕様の要点
安全仕様:多層保護システムの構築
電気の安全性に関して、香港の電力(登録)規則では、エネルギー貯蔵システムが次のことを行わなければならないことが明確に義務付けられています。
- 二重絶縁保護設計
- 短絡電流制限デバイス(CLD)
- アーク故障検出機能
熱管理システムは、IP67 保護レベルを満たすように設計し、3 レベルの温度監視を装備する必要があります。
| 監視レベル | 対応メカニズム |
|---|---|
| レベル1(55°C) | 充電速度を下げる |
| レベル2(65°C) | 充電ループを断ち切る |
| レベル3(75°C) | 消火システムを起動する |
性能仕様: エネルギーと電力特性のバランス
商用エネルギー貯蔵電池には通常、次のものが必要です。
- エネルギー密度≥180Wh/kg(リチウム電池)
- サイクル寿命≥ 6000サイクル@ 80%DoD
- 充放電効率≥95%
バッテリーの製造およびメンテナンス中は、バッテリーの DC 内部抵抗 (DCR) と寿命減衰率に直接影響する電解液配合と電極コーティングの均一性を最適化することに特別な注意を払う必要があります。香港生産性局のテストデータによると、乾式電極プロセスを使用すると、バッテリーのサイクル寿命を15〜20%延ばすことができます。
さまざまなアプリケーションシナリオに合わせたバッテリー設計の考慮事項
家庭用エネルギー貯蔵システムに関する特別な要件
香港の生活環境が狭いため、家庭用エネルギー貯蔵機器は次の要件を満たす必要があります。エネルギー貯蔵システム 電池設計
- 體積能量密度≥400Wh/L
- 騒音レベル ≤ 45dB
- UL1973安全認証
エネルギー貯蔵システムにおけるバッテリーの設計には、狭いスペースへの設置を容易にするためのモジュール式アーキテクチャが必要です。たとえば、香港のブランドが発売した壁掛けエネルギー貯蔵キャビネットは、奥行きわずか 28cm で 10kWh のエネルギー貯蔵容量を提供でき、その秘密は革新的なスタック型バッテリー モジュール設計にあります。
産業および商業システムのニーズに動的に対応
香港の商業ビルの需要管理には、エネルギー貯蔵電池が必要です。
- 2°C以上の放電容量
- ミリ秒の応答時間
- 並列運転の安定性
香港国際空港のエネルギー貯蔵事例は、フライホイール+リチウム電池を備えたハイブリッドシステムが急激な負荷変動を72%削減できることを示しており、このタイプのアプリケーションはバッテリー管理システムのアルゴリズム最適化機能に特に重点を置いています。
仕様に合ったバッテリー製品の選び方
サプライヤーを評価するときは、次の点のチェックに重点を置きます。
- IEC 62619/63056認証を取得しているかどうか
- バッテリーサイクルエージングテストレポート
- ローカライズされたテクニカルサポート機能
香港電気機械局が発行した「エネルギー貯蔵システムの調達ガイド」では、バイヤーがサプライヤーに少なくとも 3 つの現地参照事例を提供し、システム動作データの現場検査を実施するよう依頼することを推奨しています。サプライヤーの品質管理レベルを反映したバッテリー製造およびメンテナンス記録の完全性に特に注意してください。
主なパラメータの評価には、動的テスト方法を使用することをお勧めします。
| テスト項目 | 適格基準 |
|---|---|
| SoCの精度 | ±3% |
| SoHの一貫性 | ≤ 5%の偏差 |
| 温度上昇率 | ≤1°C/min@1C放電 |
設計仕様に従って、エネルギー貯蔵システムの安全で信頼性の高い動作を確保します
香港サイエンスパークの実証プロジェクトによると、設計仕様を厳格に遵守するエネルギー貯蔵システムの故障率は、業界平均より60%低い可能性があります。これには、エネルギー貯蔵システムのバッテリー設計段階から、次のようなライフサイクルの考え方が必要です。
- DFMEA(設計故障モード解析)
- 保守的なデザイン
- 生産終了したバッテリートレーサビリティシステム
香港におけるエネルギー貯蔵システム安全コードの 2024 年版の施行が差し迫っているため、業界は、特にバッテリー絶縁インピーダンスの継続的な監視を強化するために、バッテリーの製造およびメンテナンス プロセスを事前にアップグレードする準備をする必要があります。仕様要件を日常の運用とメンテナンスの具体的な行動に変換することによってのみ、エネルギー貯蔵システムの安全かつ効率的な運用を真に実現できます。
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