儲能 ESS 中的感測器和探測器解決方案

在降低全球暖化潛勢GWP的推動下，眾所周知的太陽能和風能等再生能源的發展受到阻礙。然而，儘管由於能源儲存和運輸技術的進步，可再生能源大規模擴張，但傳統能源（石油、煤炭等）仍然是市場主流。轉化為化學能（例如氫、電池）可以為能源系統提供靈活的使用。

最廣泛的趨勢是化學儲能，預計2025年將達到兆級，3年將達到2030兆級，例如氫能儲存、電池儲存（如鋰離子電池），由於受面積和資源限制較小，密度高且靈活調整。然而能源安全已成為新的挑戰，其主要原因是化學電池不穩定，容易嚴重發熱，引起火災甚至爆炸，造成經濟損失、人員傷亡和環境問題。開發安全管理系統來監控ESS的運作狀況。

儲能電池事故的發生可能有複雜的原因。 鋰離子儲存設施包含高能量電池和高度易燃的電解質。此外，在最壞的情況下它們很容易快速著火和爆炸。市場上電池的製造品質從技術大公司到小型供應商都有所不同。隨著工作壽命的臨近，電池老化是最大的潛在風險之一。從外部因素來看，過載、短路、發熱衝擊等都可能導致電池內溫度、壓力瞬間升高，造成火災、爆炸。電池過度放電會消耗內部的化學物質並產生大量可燃氣體，成為事故的根源。超高溫、超低溫、大量積水、灰塵侵入等環境條件對電池的安全性有不同程度的影響。此外，專業的車站管理對於處理各種問題，以防累積成大事故也非常重要。

如何管理ESS以降低事故風險？ 目前的做法是將ESS分為電池佈局、安全監控和火災識別三個部分。儲能容器由電池組組成，電池組進一步分成電池組，將各個單元分開，以防止熱量傳遞，並將風險源限制在有限的空間內。

電池安全監控系統可安裝來監控和優化單一或多個電路系統或電池系統的效能，並可根據電路系統的即時狀態進行電路斷開操作。現在流行的BMS電池管理系統可以看作是感知電路系統的電壓、電流、溫度等參數的電池管理系統。

安裝消防系統。當儲能電站發生火災時，消防系統可以對發生火災的區域進行冷卻，降低電池的溫度，並防止火勢進一步蔓延。氣溶膠滅火器也被啟動以迅速撲滅火災。

如何發現潛在風險或事故早期徵兆並啟動保護裝置？ 感測器和探測器在每個管理和監控領域都發揮著重要作用。電流和電壓感測器能夠監測電流和電壓的異常變化。當存在過熱或洩漏風險時，氣體感測器可以檢測到CO、H2、VOC、氣溶膠等廢氣。還可以監測壓力、溫度、濕度和火焰等其他指標變化。偵測器與安全管理系統連接，提前警報並啟動消防系統。