業(yè)內(nèi)常說,儲能成本高、儲能商業(yè)化路徑不明確,但安全問題又何嘗不是折損儲能資產(chǎn)、影響儲能商業(yè)化進程的最大潛在隱患?
溯源:儲能安全問題誘因多
自北京大紅門儲能電站發(fā)生事故以來,儲能安全話題站上了歷史高位。有部分客戶仍對鋰電池儲能抱有“一定會發(fā)生火災(zāi)”的最大誤解、拒絕接受儲能技術(shù)應(yīng)用,阻礙了儲能行業(yè)前進步伐。
近日二十大報告中提出要建設(shè)新型能源體系,作為助力新能源迎風起航的重要技術(shù),儲能安全問題決不能拖后腿,尤其事后修繕絕不是最佳做法。
此前,在北極星儲能網(wǎng)主辦的直播研討會上,中國電科院儲能與電工新技術(shù)研究所張明杰曾解讀了鋰電池儲能發(fā)生火災(zāi)的誘因,鋰離子電池火災(zāi)危險性來源于其內(nèi)部可以發(fā)生燃燒反應(yīng)的化學(xué)材料,本質(zhì)上是由電池熱失控導(dǎo)致的,但觸發(fā)鋰離子電池熱失控的典型激源還有:機械激源、電激源、熱激源和電熱耦合激源。
作為電氣設(shè)備,電池儲能系統(tǒng)的設(shè)計以及電纜線束、繼保系統(tǒng)等零部件,都存在電氣類短路電火花的潛在風險。儲能設(shè)備失火源頭具多發(fā)性,而缺乏有效安全監(jiān)測預(yù)警手段,以及阻燃隔熱設(shè)計和消防滅火技術(shù)不完善等等,層層失控才會最終釀成大禍。
破題:標準體系急需完善統(tǒng)一
復(fù)盤國內(nèi)外發(fā)生的儲能事故,幾起案例都曾提及放任其持續(xù)燃燒,即使全力救援到徹底撲滅也要經(jīng)過長達幾小時的鏖戰(zhàn),人力財力俱損。業(yè)內(nèi)呼吁要加強儲能相關(guān)標準文件制定,對行業(yè)發(fā)展加以規(guī)范和正向引導(dǎo)。
今年以來,青海格爾木、湖南長沙、山東、浙江蕭山等多地政企都聯(lián)合開展了儲能電站安全事故應(yīng)急演練,以避免人員應(yīng)對事件處理經(jīng)驗不足的弊端。尤其山東、北京已經(jīng)率先推出了地方標準和政策文件,對儲能電站的監(jiān)控、消防設(shè)計、建造等環(huán)節(jié)加以規(guī)范。
不過,各類標準文件指定單位或適用地區(qū)的不統(tǒng)一,也為企業(yè)在實際執(zhí)行層面造成困擾。儲能行業(yè)其實更需要儲能安全相關(guān)的強制性國家標準,推動技術(shù)、項目應(yīng)用與標準文件的協(xié)同發(fā)展。
有了標準,更多的還要看企業(yè)實力的較量。
洗牌:狂歡中誰能笑到最后?
隨著十四五的新能源儲能需求明確,儲能行業(yè)正邁向GWh甚至TWh級別,強勁需求之下吸引企業(yè)爭相布局。據(jù)北極星儲能網(wǎng)初步統(tǒng)計,近一年內(nèi)有1000多家新成立企業(yè)從事儲能系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)。在今年的儲能招投標市場也有眾多默生面孔涌現(xiàn)。
有全球儲能安全事故原因官方分析報告顯示,60%~80%以上事故是由非專業(yè)的系統(tǒng)集成所致。外行跨入能否站穩(wěn)腳跟,還需時間與實踐的雙重考驗。
1.電池≠儲能系統(tǒng):
儲能系統(tǒng)內(nèi)部如同包羅萬象,電池/PCS/BMS/EMS四大核心設(shè)備集合了電化學(xué)、電力電子、信息管理等多個細分領(lǐng)域的交叉學(xué)科,整體生產(chǎn)流程需經(jīng)過從研發(fā)設(shè)計、設(shè)備選型、集成生產(chǎn)、直到最后測試驗證。電芯是儲能的核心,但僅僅是設(shè)備選型的其中一環(huán)。
2.電芯安全≠儲能系統(tǒng)安全
在一些儲能事故案例中我們發(fā)現(xiàn),即使采用好的電芯、如果使用或管理不當,也可能發(fā)生事故。沒有病態(tài)電芯提前預(yù)警、在源頭阻斷熱失控的技術(shù),電池狀態(tài)監(jiān)測、電芯狀態(tài)估算、PACK集成水平的欠缺都可能威脅電芯安全。而且從儲能系統(tǒng)構(gòu)成來看,還需要通過精準識別故障電流、極早期識別拉弧并關(guān)斷等電氣安全防護手段;同時也要注意防爆、防腐、防塵、防水、抗震等結(jié)構(gòu)安全設(shè)計,最后也要更專業(yè)的消防安全做最后防線,包括煙感、可燃氣體檢測等火災(zāi)識別技術(shù),搭配隔離設(shè)計和自啟動消防設(shè)施阻礙火勢擴散蔓延。
3.系統(tǒng)集成實力見真章!
在儲能安全的問題上,選用優(yōu)質(zhì)的電芯/電池是基礎(chǔ),但更考驗系統(tǒng)集成能力。目前市面常見的集裝箱式儲能系統(tǒng)擁有高達1500V的高電壓和幾MWh以上的能量,零部件數(shù)量和連接接口數(shù)以萬記,因而微小設(shè)計或安裝調(diào)試差異也可能謬之千里。澳大利亞特斯拉儲能這類調(diào)試中發(fā)生意外的先例亦不少見。
系統(tǒng)集成商的經(jīng)驗不足或設(shè)計不佳令儲能壽命又大打折扣,甚至帶來意外事故造成資產(chǎn)減值。也難怪業(yè)內(nèi)人士感嘆:不徹底解決安全問題,參與項目的各方包括供應(yīng)商、業(yè)主、用戶都會“膽顫心驚”。
可以預(yù)見的是,在儲能接下來的規(guī);l(fā)展中,儲能系統(tǒng)集成商必將迎來一輪大洗牌。大浪淘沙顯真金,更懂儲能技術(shù)、更懂電力行業(yè)的系統(tǒng)集成商,或許可以系統(tǒng)級的安全守住儲能安全底線,輔以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)實現(xiàn)儲能全生命周期價值,才會收獲行業(yè)的認可。
儲能安全不能靠防,更要靠守。儲能行業(yè)的健康發(fā)展需要業(yè)內(nèi)各位同心同力攜手前行。