中國儲能網(wǎng)訊:2025年是“十四五”的收官之年,也是我國新型儲能行業(yè)實現(xiàn)里程碑跨越的一年。根據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示,截至2025年底:
全國新型儲能累計裝機規(guī)模達到 144.7GW,同比增長85%,是“十三五”末的45倍。以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲能占比超過九成。


數(shù)據(jù)來源:北極星儲能網(wǎng)
然而,隨著單體項目向“百兆瓦級(MW級)”甚至“GW級”演進,場站中的電池?zé)崾Э亍⒃O(shè)備漏液、天氣的雷擊、人員不合規(guī)操作等風(fēng)險因子帶來的運維安全挑戰(zhàn),也達到了前所未有的高度。

部分鋰離子電池災(zāi)害案例
面對極端復(fù)雜的事故現(xiàn)場,如何實現(xiàn)“精準預(yù)警、快速切入、無人化處置”?
對此,機器人技術(shù)憑借強環(huán)境適應(yīng)性、危險環(huán)境的精細化作業(yè)等優(yōu)勢,為突破場站運維作業(yè)安全處置的困境提供了創(chuàng)新路徑。
本文聚焦于機器人技術(shù)在場站運維作業(yè)安全處置的實際應(yīng)用,通過理論分析與工程實踐,系統(tǒng)論證了其可行性與應(yīng)用價值。
PART 01
核心原理:構(gòu)建“感、傳、知、行”閉環(huán)
消巡一體機器人技術(shù)核心在于突破人員在危險事故下處置事故的能力上限,借由感知識別系統(tǒng)、統(tǒng)計決策系統(tǒng)、工具執(zhí)行系統(tǒng)這3大子系統(tǒng)相互配合、協(xié)同工作來達成。
感知識別系統(tǒng):機器人的“眼睛”
集成高清、紅外及超聲波傳感器,實時捕捉環(huán)境熱輻射與空間信息。
統(tǒng)計決策系統(tǒng):機器人的“大腦”
通過人工智能、機器學(xué)習(xí)等對海量感知數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,識別不同的場景模式,從而制定出合理的行動策略。
工具執(zhí)行系統(tǒng):機器人的“雙手”
負責(zé)將決策系統(tǒng)的指令轉(zhuǎn)化為實際行動。
電機輸出動力帶動機械結(jié)構(gòu),使機器人的運動關(guān)節(jié)能夠靈活轉(zhuǎn)動,完成機器人底盤運動、手臂的伸展和物品抓取等動作。
PART 02
結(jié)構(gòu)設(shè)計:專為極致安全深度定制
電力消巡一體機器人需針對電力設(shè)備復(fù)雜性及高效巡檢及事故救援要求,滿足工作任務(wù)管理與機器人本體控制的多維需求。
在任務(wù)管理方面,機器人支持兩種任務(wù)模式:
一是日常任務(wù)管理,以日期為核心設(shè)置巡視任務(wù)、計劃與步驟;
二是任務(wù)特點適配模式,根據(jù)巡視類型及區(qū)域,確定需檢查的設(shè)備及具體監(jiān)測內(nèi)容。

電力消巡一體機器人(6米)
機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計采用了以下4種原則:
環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計:采用防護涂層及動力器件密封結(jié)構(gòu),可有效預(yù)防電化學(xué)電池燃燒和爆炸對裝備的傷害,同時抵御作業(yè)過程中的熱輻射帶來的沖擊。
模塊化設(shè)計:采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計模式,便于對系統(tǒng)功能進行快速轉(zhuǎn)換和維修操作,提高了機器人使用的靈活性和維修效率。
簡約化設(shè)計:嚴格控制底盤尺寸,長不超過3488mm、寬不超過1550mm、高不超過3026mm,使其能夠適應(yīng)復(fù)雜限制的儲能場站環(huán)境。
通過性設(shè)計:底盤離地超180mm,可攀爬25°斜坡、跨越100mm障礙,搭配永磁電機實現(xiàn)0~2m/s無級變速與原地轉(zhuǎn)向,工作溫度范圍為-35~85℃,同時能檢測甲烷等4類易燃氣體。
PART 03
三大應(yīng)用場景:從預(yù)警到處置
01 環(huán)境探測與風(fēng)險預(yù)警
利用紅外熱成像與多種氣體檢測儀,實時監(jiān)測設(shè)備熱量、運行數(shù)據(jù)及有害氣體濃度,實現(xiàn)異常立警 。
02 危險作業(yè)執(zhí)行
具備6自由度機械臂,可自主接駁消防水帶與消防栓;在救援場景下,可實現(xiàn)抵近穿刺作業(yè),將滅火藥劑精準注入熱失控Pack中心,極大降低人員風(fēng)險 。
03 運維輔助與監(jiān)測
承擔(dān)物料搬運任務(wù),并持續(xù)監(jiān)測聲紋、滴漏等情況,為優(yōu)化運維值守提供科學(xué)依據(jù) 。
PART 04
性能實測:穩(wěn)定與動力雙重保障
為證實上述結(jié)構(gòu)設(shè)計在極端環(huán)境下的作業(yè)可行性,我們通過對底盤結(jié)構(gòu)與傳動系統(tǒng)的力學(xué)計算,展示了其卓越的物理性能。
機器人基本參數(shù):

穩(wěn)定性分析


動態(tài)轉(zhuǎn)彎極限分析(R = 4.38 m)

行駛能力計算

綜合評價

PART 05
落地實證:從理論邁向深藍
本文以某儲能電站中機器人參與日常巡檢與應(yīng)急處置為案例,對消巡一體技術(shù)在極端環(huán)境下的應(yīng)用價值進行了深入驗證。
作為四川省能源局2024年首批19個新型儲能試點示范項目之一,也是成都市首批100MW/200MWh電網(wǎng)側(cè)儲能重點項目,該項目復(fù)雜的設(shè)備環(huán)境與極高的安全標準,為機器人系統(tǒng)提供了絕佳的實戰(zhàn)土壤。

該儲能電站鳥瞰圖
項目實踐證明,通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)異的性能表現(xiàn),消巡一體機器人能夠有效破解傳統(tǒng)運維中“安全處置難、救援風(fēng)險高、運維效率低”的痛點,為場站的安全運行提供了強有力的科技支撐。
結(jié)語:智慧運維,守護能源新時代
隨著2025年我國新型儲能裝機正式跨入“億千瓦”時代,安全已成為行業(yè)發(fā)展的底線。
消巡一體機器人通過感知識別、統(tǒng)計決策、工具執(zhí)行三大系統(tǒng)的深度協(xié)同,不僅實現(xiàn)了日常巡檢的精細化,更在事故處置中實現(xiàn)了“以機代人”的跨越。
展望未來,隨著人工智能與材料技術(shù)的持續(xù)迭代,此類機器人有望成為智慧場站的標配“特種兵”。
我們將持續(xù)推動儲能運維向少人化、智能化、無人化深度轉(zhuǎn)型,為構(gòu)建安全、高效、綠色的新型電力系統(tǒng)貢獻堅實的科技力量!



