業內常說,儲能成本高、儲能商業化路徑不明確,但安全問題又何嘗不是折損儲能資產、影響儲能商業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“一定會發生火災”的最大誤解、拒絕接受儲能技術應用,阻礙了儲能行業前進步伐。
近日二十大報告中提出要建設新型能源體系,作為助力新能源迎風起航的重要技術,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,在北極星儲能網主辦的直播研討會上,中國電科院儲能與電工新技術研究所張明杰曾解讀了鋰電池儲能發生火災的誘因,鋰離子電池火災危險性來源于其內部可以發生燃燒反應的化學材料,本質上是由電池熱失控導致的,但觸發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。
作為電氣設備,電池儲能系統的設計以及電纜線束、繼保系統等零部件,都存在電氣類短路電火花的潛在風險。儲能設備失火源頭具多發性,而缺乏有效安全監測預警手段,以及阻燃隔熱設計和消防滅火技術不完善等等,層層失控才會最終釀成大禍。
破題:標準體系急需完善統一
復盤國內外發生的儲能事故,幾起案例都曾提及放任其持續燃燒,即使全力救援到徹底撲滅也要經過長達幾小時的鏖戰,人力財力俱損。業內呼吁要加強儲能相關標準文件制定,對行業發展加以規范和正向引導。
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合開展了儲能電站安全事故應急演練,以避免人員應對事件處理經驗不足的弊端。尤其山東、北京已經率先推出了地方標準和政策文件,對儲能電站的監控、消防設計、建造等環節加以規范。
不過,各類標準文件指定單位或適用地區的不統一,也為企業在實際執行層面造成困擾。儲能行業其實更需要儲能安全相關的強制性國家標準,推動技術、項目應用與標準文件的協同發展。
有了標準,更多的還要看企業實力的較量。
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,儲能行業正邁向GWh甚至TWh級別,強勁需求之下吸引企業爭相布局。據北極星儲能網初步統計,近一年內有1000多家新成立企業從事儲能系統集成業務。在今年的儲能招投標市場也有眾多默生面孔涌現。
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的系統集成所致。外行跨入能否站穩腳跟,還需時間與實踐的雙重考驗。
1.電池≠儲能系統:
儲能系統內部如同包羅萬象,電池/PCS/BMS/EMS四大核心設備集合了電化學、電力電子、信息管理等多個細分領域的交叉學科,整體生產流程需經過從研發設計、設備選型、集成生產、直到最后測試驗證。電芯是儲能的核心,但僅僅是設備選型的其中一環。
2.電芯安全≠儲能系統安全
在一些儲能事故案例中我們發現,即使采用好的電芯、如果使用或管理不當,也可能發生事故。沒有病態電芯提前預警、在源頭阻斷熱失控的技術,電池狀態監測、電芯狀態估算、PACK集成水平的欠缺都可能威脅電芯安全。而且從儲能系統構成來看,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、抗震等結構安全設計,最后也要更專業的消防安全做最后防線,包括煙感、可燃氣體檢測等火災識別技術,搭配隔離設計和自啟動消防設施阻礙火勢擴散蔓延。
3.系統集成實力見真章!
在儲能安全的問題上,選用優質的電芯/電池是基礎,但更考驗系統集成能力。目前市面常見的集裝箱式儲能系統擁有高達1500V的高電壓和幾MWh以上的能量,零部件數量和連接接口數以萬記,因而微小設計或安裝調試差異也可能謬之千里。澳大利亞特斯拉儲能這類調試中發生意外的先例亦不少見。
系統集成商的經驗不足或設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減值。也難怪業內人士感嘆:不徹底解決安全問題,參與項目的各方包括供應商、業主、用戶都會“膽顫心驚”。
可以預見的是,在儲能接下來的規模化發展中,儲能系統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、更懂電力行業的系統集成商,或許可以系統級的安全守住儲能安全底線,輔以優質的服務實現儲能全生命周期價值,才會收獲行業的認可。
儲能安全不能靠防,更要靠守。儲能行業的健康發展需要業內各位同心同力攜手前行。