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储能起火事故警示!电池不等于储能系统

   2022-10-29 世纪新能源网世纪新能源团队38890
核心提示:每一次事故的发生都是对安全生产的警醒,亦是对于技术成熟度的再次考量。日前,海南莺歌海盐场100MW平价光伏项目储能电站的起火备受行业关注,所幸未造成人员伤亡。此类事故在全球范围内亦不少见。截至目前,韩国已累计发生30多起储能电站失火事件,全球总共

每一次事故的发生都是对安全生产的警醒,亦是对于技术成熟度的再次考量。

日前,海南莺歌海盐场100MW平价光伏项目储能电站的起火备受行业关注,所幸未造成人员伤亡。此类事故在全球范围内亦不少见。截至目前,韩国已累计发生30多起储能电站失火事件,全球总共发生了60多起电化学储能火灾事故。

(图源自京畿道议员李基仁的Facebook。韩国重要数据中心因电池起火断电,导致韩国两大互联网巨头Naver和Kakao中断服务)

从事故官方分析报告来看,60%-80%以上储能事故因非专业集成导致。部分厂家的系统集成设计只是将采购来的不同品牌的锂电池、储能PCS及电池管理系统BMS等设备简单堆砌到集装箱中。


电池不等于储能系统

值得注意的是,电池不等于储能系统,电芯安全不等于储能系统安全,选用质量可靠的电芯只是储能的安全基础,任何一个单元出错都可能导致储能系统产生不良后果。

储能电站主流建设形式为预制舱式锂离子电池集装箱,电池单体通过排列结合集成模组,模组经电气连接构成电池簇,多个电池簇与温控系统,消防系统、电池管理系统等组成电池舱。电池舱又与能量管理系统、储能变流器等多个单元协同工作保障储能电站安全运行。

单个储能舱的容量为0.5-5MWh,内部单体电池数量可达数万个。随着储能系统集成规模的增大,电池产品或电气设备数量翻倍,质量问题的潜在危险性也倍增;另外电池串并联数量和层级增多,电气及电力电子的组合更加复杂,储能安全的保障难度进一步加大。

随着储能行业的快速增长,跨界而来的集成商大量出现在项目合作中,一些缺乏核心技术的、不具备系统集成能力的企业受政策和补贴吸引进入行业,并低价中标抢占市场,产品质量、可靠性不足,不规范和不专业导致安全问题时有发生,甚至造成人身伤亡和财产损失。


储能安全考验系统集成的专业能力

尽管储能系统风险重重,且因多设备、涉及多学科导致复杂多变,但发展储能是大势所趋,是确保风电、光伏等间歇性可再生能源大规模、平稳接入电网的关键技术。多场景应用也让人不得不重视储能,尤其电化学储能,其具备系统规模大、响应速度快、能精准控制及双向调节能力等优势,决不能因噎废食。

保障储能安全需要科学有效的系统集成能力。相关从业者表示:“要有效保障储能安全,不可能通过简单的器件堆砌和消防工具完成。系统的长期应用安全背后要有成体系的核心技术支撑。”

今年3月,伴随《“十四五”新型储能发展实施方案》等重磅文件印发,储能商业模式、市场机制等走向健全,储能市场主体对全生命周期的安全性、稳定性、盈利性等价值逐渐重视。可以说安全性是行业考量储能系统的核心要素之一,有业内人士指出构建电池本体安全、主动安全、消防安全是未来电化学储能电站安全管理的三道防线。

其中,构建本体安全及主动安全更多地由生产厂商的技术决定。行业内的储能系统集成商在不断思考全生命周期的安全与效率,加强对电池、PCS、EMS、BMS等各部件性能充分了解,努力实现最大化优化整体设计,释放整个系统的潜能。

据悉,目前市场中的储能系统集成商主要为三类。

一类是外采器件组装模式;另一类是PCS、电池等单一器件供应商向系统集成商转型;第三类是专业化品牌集成模式,BMS、PCS、EMS等关键器件全部自研,软硬件同平台、协同设计,一体化系统集成。

从市场角度讲,正如整个新能源行业逐步向一体化趋势发展,或许专业储能集成系统也会从拼凑、攒机模式,走向专业集成、品牌集成,重塑储能系统格局。

从技术上讲,通过全单元数据互通、高效反馈形成联动保护机制的专业集成系统也将更快、更好掐断引发事故的导火索,如对病态电池提前预警、从源头阻断热失控保护电芯;精准识别故障电流、极早期识别拉弧现象、微秒级降低短路电流、电池隔舱放置等保障电气安全;极早期识别火灾并自启动消防措施、提升液冷系统安全等维护系统安全等。


标准引领储能未来可期

而在消防安全及储能电站运行监管方面。10月25日,北京城管委再次对《北京市新型储能电站运行监督管理办法(试行)》公开征求意见,文件明确要求大、中型储能电站应建立状态运行及预警预测平台,小型储能电站应实现状态运行监测,实时监控系统运行工况。同时既明确了新型储能电站运行期间的主体责任、安全和消防管理等相关管理要求,又围绕储能电站的应急预案、事故处置等做出了明确规定,为保障储能电站安全运行的第三道防线提供了支撑。

总的来说,要想达成锂电储能电站尽量不出事故乃至“零事故”安全目标,必须多措并举:一方面,选择好的电芯,并通过专业集成系统守好储能安全第一道防线。另一方面,不断完善锂电池全周期管理体系及储能电站安全标准体系,同时制定故障应急预案和消防处置措施。

最后,多方共同发力,做到高安全、低成本、智能化,才能切实做好储能电站安全管理,促进储能行业健康发展。



 
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