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独家解读:让储能安全的“达摩利斯之剑”不再高悬

2022-05-27 09:06:48
来源:中国储能网

随着磷酸铁锂电池为主的电化学储能的快速增长,其安全问题迫在眉睫。尽管相对于三元锂等电池类型,磷酸铁锂电池的热稳定性较好,在运行中表现出良好的运行稳定性,但其也并非绝对安全,在电芯缺陷、电池老化、外部短路、热冲击或设计、施工、运行不合理等情况下依然有诱发电池热失控进而发生火灾甚至爆炸的风险。

独家解读:让储能安全的“达摩利斯之剑”不再高悬

 

不同于其他物质的燃烧属性,磷酸铁锂等电池由于其化学燃烧的固有属性,在电池发生热失控引发火灾首次扑灭后,如何阻断其燃烧链,防止其复燃是行业最大的难点。目前,行业普遍采用七氟丙烷、全氟己酮、细水雾等消防介质作为电池舱灭火介质,但面对电池燃烧的复杂性,在防止电池复燃的问题上技术难度依然很大,因此,在储能户外场地设置消火栓等水消防是必不可少的措施,也是重要的保底手段。

储能作为构建新型电力系统的重要技术和基础装备,短短的几年时间,从试验示范快速地走向商业化,但在此过程中安全等诸多问题也逐步暴露,特别是北京“4.16”事故引发行业的警觉和深思。安全问题关乎行业能否长久发展,严守安全底线是促进行业可持续发展的首要因素。面对储能安全的重大难题,国家和行业也在积极面对、制定多项管理规定规范并推动储能行业的安全有序发展。

近期,国家能源局综合司印发《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》(以下简称“通知”)引发行业广泛关注,通知从规划设计、设备选型、施工验收、运行维护、应急消防等方面对储能的安全管理进行全过程的规范化。

规划设计是工程建设的发起点,由于储能设备具有模块化、集成化的特点,早期的很多储能项目由储能厂家来主导建设,甚至没有设计单位的参与,在站址选择、场地布局、设备选型、消防方式、联动控制等方面带来很大的安全隐患。规划设计是工程建设的技术依据,通知明确了在规划设计方面要加强风险评估和设计审查,通过高质量的规划设计来保证储能电站的安全。

储能设备的质量和技术水平高低也是影响安全的重要因素,早期的很多项目,设备层次不齐、鱼龙混杂,特别是部分项目利用有缺陷的电池来低价中标,造成极大的安全隐患。目前,国家已颁布锂离子电池、储能变流器、电池管理系统的国标,对主要设备的型式试验和出厂试验项目提出了明确的要求。通知也提出设备需通过专业检测检验资质的机构检验合格,并加强到货抽检。

施工验收重点提出了在资质审查、质量监督、并网检测、并网验收等方面的合规性检查,避免施工的缺陷导致储能电站的安全隐患。储能电站将参照风电、光伏等新能源项目,由质监站对项目进行全过程的质量监督检查,管控过程安全;并网检测也是保证储能电站安全运行的关键环节,通知规定了要完成主要设备及系统的型式试验、整站调试试验和并网检测。

运行维护是保障储能电站全寿命周期安全稳定运行的关键,通知从明确委托责任、强化日常管理、规划信息报送、加强人员培训、加强退役管理几个方面提出了具体要求。提升运行维护水平不仅仅是保障储能电站的安全,也是保证运维人员人生安全的重要举措,同时还是提升储能系统运行效率和可用率的关键环节。

在采取重重措施保障储能电站安全的基础上,最大可能地减少发生安全事故的概率,同时仍要做好应急消防处置能力。通知提出了落实消防责任、开展应急演练、建立联动机制三个方面的具体要求,特别是在发生火灾时,由于电化学火灾不同于常规的火灾,在扑灭明火后储能电池依然可能复燃,同时在封闭空间可能会聚集CO、H2等可燃气体,国内外均发生过储能电站灭火过程中人身伤亡事故,运行人员和消防人员需掌握其燃烧的机理和特性,采取安全有效的灭火步骤和灭火方式,防止火灾蔓延,保障人身安全。

通知的出台对于规范储能电站的安全建设运行具有重要意义,但我们也仍然要看到,冰冻三尺,非一日之寒,电化学储能电站的安全问题仍未彻底解决,特别是研究本质安全的储能电池或更有效的消防介质,需要全行业的继续努力,让储能安全的“达摩利斯之剑”不再高悬。

发布人:zhy
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