摘要：

2020年至今，微控飛輪UPS在海拔4300米的高原高寒地區(qū)，已穩(wěn)定運(yùn)行近兩年，穩(wěn)定充放電上千次，為某高海拔方艙醫(yī)院重要負(fù)荷的安全可靠運(yùn)行，保駕護(hù)航。

1、項(xiàng)目地點(diǎn)在哪里

西藏以西，天上阿里——中國(guó)最為荒涼的一片神秘之地。阿里地區(qū)，是西藏自治區(qū)唯一一個(gè)以地區(qū)命名的地級(jí)行政單位，平均海拔在4500米以上，被稱為“世界屋脊之屋脊”、“世界第三極”、“生命之禁區(qū)”。

是的，沒(méi)錯(cuò)，微控的飛輪UPS就安裝在這里，運(yùn)行在這里，一直在這里。

故事，就從這里開(kāi)始。

那么，設(shè)備怎么運(yùn)輸上去的呢?坐火車(chē)?yán)玻?ldquo;坐上火車(chē)去拉薩”。不僅如此，微控的飛輪設(shè)備還上得了Y-20呢!

2、項(xiàng)目背景怎樣呢

為適應(yīng)未來(lái)應(yīng)急工程需要，適應(yīng)高寒、高海拔的地理環(huán)境與氣候條件，保障應(yīng)急醫(yī)療工程設(shè)計(jì)及建設(shè)的時(shí)效性，達(dá)到快速、有效救治病人的目的，2020年，微控為西藏阿里地區(qū)某高海拔方艙醫(yī)院提供了一套飛輪UPS應(yīng)急電源保障系統(tǒng)。

該系統(tǒng)，部署于海拔4300米的高原環(huán)境：最低環(huán)境溫度零下45℃，最高環(huán)境溫度26℃。采用模塊化集裝箱式設(shè)計(jì)，利用飛輪物理儲(chǔ)能系統(tǒng)高安全性、高可靠性、超長(zhǎng)壽命、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，提高方艙醫(yī)院供電安全等級(jí)。并且，實(shí)現(xiàn)快速部署，滿足方艙醫(yī)院低碳環(huán)保的發(fā)展需求。

方艙醫(yī)院的負(fù)荷設(shè)計(jì)，分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷及三級(jí)負(fù)荷。其中，項(xiàng)目一期一級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)功率約為400kW。方艙醫(yī)院外引一路10kV電源，另配置3臺(tái)沃爾沃品牌的柴油發(fā)電機(jī)組。市電電源和柴油發(fā)電機(jī)組經(jīng)ATSE自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)和飛輪UPS等設(shè)備為一級(jí)負(fù)荷母線供電。

項(xiàng)目配置1臺(tái)600kVA UPS不間斷電源系統(tǒng)和2臺(tái)VDC XXT 450kW飛輪儲(chǔ)能設(shè)備。飛輪UPS系統(tǒng)保證一級(jí)負(fù)荷在市電中斷后持續(xù)提供不小于15s的電力供應(yīng)，柴油發(fā)電機(jī)組正常啟動(dòng)后，ATSE自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)切換至柴油發(fā)電機(jī)組側(cè)供電。

3、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)了解一下

2020年2月6日，《新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS 661-2020發(fā)布實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)明確了應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施快速建設(shè)技術(shù)路線和技術(shù)規(guī)定，在8 電氣及智能化中，要求新建的應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施項(xiàng)目應(yīng)由城市電網(wǎng)提供雙重電源供電，對(duì)于恢復(fù)供電時(shí)間要求0.5s以下的設(shè)備還應(yīng)設(shè)置不間斷電源裝置，并配置柴油發(fā)電機(jī)組。柴油發(fā)電機(jī)組的容量，應(yīng)滿足用電負(fù)荷(如手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、搶救室等)要求，并在正常電源中斷時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，在15s內(nèi)為負(fù)載供電。

(飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品，可完全替換傳統(tǒng)鉛酸蓄電池，構(gòu)成飛輪UPS不間斷電源系統(tǒng)，與柴油發(fā)電機(jī)組配套，集成飛輪UPS集裝箱或飛輪UPS移動(dòng)式應(yīng)急電源車(chē)，實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)部署，可為客戶提供最安全、最經(jīng)濟(jì)、最高效的應(yīng)急供電解決方案。)

4、科普小課堂

高海拔、高寒等特殊環(huán)境因素，對(duì)蓄電池的性能有哪些影響呢?

a)溫度

蓄電池的放電容量與環(huán)境溫度是密切相關(guān)的。

蓄電池的容量是在環(huán)境溫度為25℃時(shí)測(cè)定的，當(dāng)使用環(huán)境溫度不同時(shí)，蓄電池的放電容量會(huì)有所不同。環(huán)境溫度每升高1℃，電池容量會(huì)相應(yīng)增加0.8%。在大于40℃的溫度范圍內(nèi)，蓄電池的放電容量會(huì)達(dá)到一個(gè)峰值;反之，環(huán)境溫度每降低1℃，電池容量也會(huì)相應(yīng)減少0.8%：這就不難解釋為什么電池在冬天的容量會(huì)變小了。

(環(huán)境溫度與電池容量下降，并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系。同時(shí)，也與各個(gè)廠商蓄電池的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。)

b)氣壓

海拔每升高100米，大氣壓就下降5毫米汞柱(0.67千帕)。西藏自治區(qū)平均海拔高達(dá)4000米以上。高海拔導(dǎo)致了低大氣壓的形成：這也是西藏自治區(qū)空氣稀薄、氧氣缺乏的根本原因所在。由GB/T 19638.1﹣2014可知，蓄電池安全閥應(yīng)在1～49kPa 范圍內(nèi)可靠的開(kāi)啟和關(guān)閉。因此，氣壓對(duì)蓄電池也有影響。高海拔的地方氣壓低會(huì)引起蓄電池安全閥提早開(kāi)啟，致使電池內(nèi)部的氣壓壓力降低，其內(nèi)部水蒸氣加快揮發(fā)速度，這種揮發(fā)將直接引起電解液粘稠度、內(nèi)阻增加，加重了電極極化影響。蓄電池容量會(huì)明顯減小。

c)光照

高原地區(qū)用電環(huán)境陽(yáng)光照射比較強(qiáng)。陽(yáng)光中紫外線作用在電池上，造成電池組內(nèi)部局部溫度升高，甚至高于同組中其他電池溫度10℃以上。溫度的變化會(huì)造成電池整組或個(gè)別只電池壽命縮短，影響整組電池的使用。高溫會(huì)導(dǎo)致電池浮充壽命縮短。經(jīng)驗(yàn)表明，溫度每升高10℃，電池壽命縮短一半。另外，陽(yáng)光的紫外線也對(duì)電池內(nèi)部的安全閥產(chǎn)生影響，造成安全閥提前老化，影響電池安全閥的正常開(kāi)關(guān)閥。

d)用電環(huán)境

西藏自治區(qū)大多地區(qū)使用當(dāng)?shù)厮姀S等未接入國(guó)家電網(wǎng)的電源，電源穩(wěn)定性較差。供電環(huán)境差，會(huì)造成蓄電池頻繁放電。放電次數(shù)增多，放電深度增大，嚴(yán)重影響蓄電池的使用安全性及使用壽命。

(科普小課堂部分內(nèi)容參考文獻(xiàn)《高海拔地區(qū)UPS蓄電池的使用與維護(hù)》)

5、關(guān)于VYCON及微控公司

VYCON公司2003年成立于美國(guó)洛杉磯，是全球最領(lǐng)先的磁懸浮飛輪生產(chǎn)制造商。2018年，沈陽(yáng)微控新能源技術(shù)有限公司將VYCON公司的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)引入中國(guó)，在中國(guó)首先實(shí)現(xiàn)了高速磁懸浮飛輪的批量化生產(chǎn)。VYCON公司現(xiàn)為沈陽(yáng)微控新能源技術(shù)有限公司的全資子公司。

微控高速磁懸浮飛輪儲(chǔ)能設(shè)備的核心技術(shù)，包括高速永磁同步電機(jī)、用于懸浮和維持飛輪轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行的五自由度主動(dòng)磁懸浮軸承等。產(chǎn)品20年使用壽命期間，軸承免維護(hù)。同時(shí)，具備可靠性高、功耗低等優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品全球部署量接近3000臺(tái)。

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