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液流电池
液流电池 - 对消防安全的影响 Ajay Menon 报告编号：5671 ISRN：LUTVDG/TVBB—5671—SE 页数：57 插图：19 摘要 由于不可再生能源的负面影响，对可持续可再生能源的需求不断增加。由于可持续可再生能源的不稳定性和零散性，液流电池在缓解这些问题方面显示出巨大的潜力。传统的钒基和锌基液流电池以及新型液流电池系统目前正在得到广泛研究。钒基和锌基液流电池即将实现商业化，但其低功率和能量密度使其无法在更多企业和行业中使用。本论文研究了液流电池对消防安全的影响，因为电池存储系统作为一种储能形式变得越来越流行。使用下面列出的关键术语进行文献综述，以查找当前的文章、期刊和研究论文，这些文章、期刊和研究论文对液流电池相关问题提供了最全面的答案。论文的第一部分讨论了储能系统的必要性以及如何将液流电池纳入其中。第二部分讨论了液流电池的工作原理和概念。论文的后半部分讨论了与液流电池相关的安全和火灾问题，包括气体产生、热失控和劣化。这些风险与锂离子电池相关的风险形成对比，以展示每种存储解决方案如何有助于防火。关键词液流电池、液流电池类型、液流电池风险、消防、火灾风险分析、液流电池中的安全隐患、锂离子电池中的火灾风险、锂离子电池中的安全隐患、电池存储系统的应用、安全报告。© 版权所有：隆德大学消防安全工程
液流电池
液流电池 - 对消防安全的影响 Ajay Menon 报告编号：5671 ISRN：LUTVDG/TVBB—5671—SE 页数：57 插图：19 摘要 由于不可再生能源的负面影响，对可持续可再生能源的需求不断增加。由于可持续可再生能源的不稳定性和零散性，液流电池在缓解这些问题方面显示出巨大的潜力。传统的钒基和锌基液流电池以及新型液流电池系统目前正在得到广泛研究。钒基和锌基液流电池即将实现商业化，但其低功率和能量密度使其无法在更多企业和行业中使用。本论文研究了液流电池对消防安全的影响，因为电池存储系统作为一种储能形式变得越来越流行。使用下面列出的关键术语进行文献综述，以查找当前的文章、期刊和研究论文，这些文章、期刊和研究论文对液流电池相关问题提供了最全面的答案。论文的第一部分讨论了储能系统的必要性以及如何将液流电池纳入其中。第二部分讨论了液流电池的工作原理和概念。论文的后半部分讨论了与液流电池相关的安全和火灾问题，包括气体产生、热失控和劣化。这些风险与锂离子电池相关的风险形成对比，以展示每种存储解决方案如何有助于防火。关键词液流电池、液流电池类型、液流电池风险、消防、火灾风险分析、液流电池中的安全隐患、锂离子电池中的火灾风险、锂离子电池中的安全隐患、电池存储系统的应用、安全报告。© 版权所有：隆德大学消防安全工程
液流量控制器（LFC）液流量计（LFM）
LFC内部的柱塞类型控制阀由脉冲宽度调节（PWM）信号控制，该信号实际上会改变施加到该阀的平均能量。没有电力的弹簧迫使柱塞向下推动阀座上的精密密封，以可靠地关闭。随着能量被添加到电路中，柱塞会在弹簧上升高，并允许液体流量增加。控制阀的设计针对摩擦进行了优化，并根据用户的确切程序参数进行大小。
液流电池目标
能源系统脱碳的过程涉及将更多可再生能源纳入电网。然而，风能和太阳能等可再生能源是间歇性的；当需求高时，这些能源可能并不总是可用，这会导致需求较低时出现能源损失。高峰时段产生的多余能源通常会被丢弃，这种做法称为弃电。当电网无法处理剩余能源时，就会发生弃电，从而浪费原本可以使用的能源。2020 年，仅德国就弃用了 5900 吉瓦时的风能，相当于 7.3 亿欧元。1 储能通过保护低需求期间产生的多余能源来避免弃电。然后可以在用电高峰时调度多余的能源。储能平衡了可再生能源的间歇性，使其成为可靠的电力来源，并提高了能源系统的效率。虽然许多储能选项都是商业化的，但它们最适合用于长达 4 小时的短期储能。 2 此类短期储能技术用于电动汽车或提供几秒钟或几分钟内的频率调节。它们无法确保长期向社区、城市和国家提供稳定和持续的能源供应。 3 整个能源系统的脱碳需要能够支持长期供应安全的储能。欧洲储能协会 (EASE) 估计，到 2030 年，必须在区域内部署 200 吉瓦的储能，才能实现绿色协议雄心勃勃的可再生能源目标。 4 该目标的大约一半应该是长时储能 (LDES)。LDES 技术提供更高的能量容量和更长的放电时间，从而减少弃电并最大限度地利用
液流电池生产
储能系统（如液流电池）对于将可变可再生能源整合到电网中至关重要。虽然增加电网中可再生能源使用量的主要目标是减轻环境影响，但生产储能系统等支持技术会对环境产生影响。因此，了解生产储能系统的影响对于从系统角度确定可再生能源的整体环境性能至关重要。在本研究中，评估了与生产新兴液流电池技术相关的环境影响，以便为材料选择和组件设计决策提供参考。根据八个环境影响类别评估和比较了三种商用液流电池技术的生产，使用从电池制造商收集的有关电池生产阶段（包括原材料提取、材料加工、制造和组装）的原始数据。在基线情景下，全铁液流电池的生产导致八个影响类别中的六个影响得分最低，例如全球变暖潜力 73 千克二氧化碳当量/千瓦时；累计能源需求 1090 兆焦耳/千瓦时。而全钒液流电池的生产在六个类别中的影响值最高，包括全球变暖潜力184 kg CO2 eq/kWh和累积能量需求5200 MJ/kWh。锌溴液流电池生产的臭氧消耗和淡水生态毒性值最低，非生物资源耗竭值最高。分析强调，生产这三种液流电池技术对环境的相对影响因不同的系统设计和材料选择而异。例如，电池系统边界的协调导致全钒液流电池的淡水富营养化和淡水生态毒性值低于锌溴液流电池。关于替代材料的使用策略，我们得出结论，全钒液流电池在八个影响类别中的四个中表现出最低的潜力，包括全球变暖潜力61 kg CO2 eq/kWh。在锌溴液流电池中，钛基双极板对环境的影响比碳基材料更大，而全铁液流电池中使用的聚合物树脂可以用生态毒性较低的材料代替。总体而言，分析揭示了液流电池材料、组件和系统的生产对环境造成的潜在影响。在这些电池广泛应用于可再生能源领域之前，迫切需要这项研究的结果。此外，我们的结果表明，材料选择改变了生产三种流电池的相对环境影响，并有可能显着减少与流电池生产和部署相关的环境影响。© 2020 Elsevier Ltd. 保留所有权利。
