中國儲能網(wǎng)訊：儲能，正在經(jīng)歷前所未有的快速發(fā)展。
據(jù)儲能與電力市場的項目數(shù)據(jù)庫，2022年，中國新增建成并網(wǎng)的儲能項目總規(guī)模達7.762GW/16.381GWh，相較于2021年新增規(guī)模，增長近245%（按容量規(guī)模比較）。而2023年上半年，新增建成并網(wǎng)的儲能項目總規(guī)模更是達到了7.59GW/15.59GWh，直逼2022年全年新增規(guī)模。
隨著儲能市場發(fā)展和項目投運數(shù)量的快速增多，儲能事故的數(shù)量也在增加。根據(jù)儲能與電力市場的統(tǒng)計，從歷年的事故數(shù)量分布來看，近兩年發(fā)生儲能事故的數(shù)量占比超過了總體事故量的50%。
鋰離子電池儲能系統(tǒng)發(fā)生事故的根源在于電池發(fā)生熱失控，根據(jù)實際事故分析，引發(fā)電池?zé)崾Э氐脑蛑饕婕傲?strong>電池失效、電池艙內(nèi)部電氣故障、消防系統(tǒng)誤操作、運輸及設(shè)備安裝不當(dāng)、外部環(huán)境問題等因素。而這其中，相對于電池本身的問題，涉及系統(tǒng)層面的電氣、消防、設(shè)備安裝等的問題越發(fā)成為事故發(fā)生的主要原因。
近兩年，為規(guī)范化儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國加快了儲能標(biāo)準(zhǔn)的制定。2023年2月國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、國家能源局發(fā)布的《新型儲能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》中，包含了205項新型儲能標(biāo)準(zhǔn)。從安全標(biāo)準(zhǔn)來看，目前已出臺的標(biāo)準(zhǔn)，主要集中于儲能電站設(shè)計、儲能技術(shù)選型、火災(zāi)預(yù)警與消防等方面。
盡管目前的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上提高了儲能行業(yè)發(fā)展的安全水平，但從目前已出臺的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來看，系統(tǒng)級安全風(fēng)險管理規(guī)范仍顯不足。儲能系統(tǒng)集成，涉及多種設(shè)備以及供貨方，儲能事故的成因分析，也已讓行業(yè)充分認識到“鋰電芯安全不等于系統(tǒng)安全”。行業(yè)亟需包含從電芯選型到電池管理、電氣安全、系統(tǒng)消防安全、施工安全以及運維安全在內(nèi)全棧式安全規(guī)范出臺。
儲能行業(yè)高速發(fā)展 安全問題不容忽視
據(jù)儲能與電力市場的項目數(shù)據(jù)庫，2022年全年中國新增建成并網(wǎng)的儲能項目總規(guī)模達7.762GW/16.381GWh，較2021年，實現(xiàn)了近245%的增長（按容量規(guī)模比較），涉及近300個源、網(wǎng)、荷側(cè)儲能項目。
2023年，迅猛發(fā)展的勢頭延續(xù)。僅2023上半年，中國新增并網(wǎng)儲能項目總規(guī)模就已達到7.59GW/15.59GWh，規(guī)模直逼2022全年并網(wǎng)總規(guī)模，涉及儲能項目近200個。
隨著投運項目數(shù)量的快速增加，儲能事故出現(xiàn)的次數(shù)也在逐漸增加。儲能與電力市場跟蹤的近70個儲能項目事故顯示，近兩年發(fā)生的事故數(shù)量占比超過了50%。
在項目數(shù)量不斷增加的同時，我國的儲能項目單體規(guī)模也呈不斷增大之勢。一方面多個200MW/400MWh單體項目投運，另一方面規(guī)劃的單體項目正在由百MWh級向GWh級快速邁進。
2022年已啟動前期工作的、單體規(guī)模達GWh級的儲能項目已達11個。2023年，GWh項目仍在推進。如近日，山東濱州北海700MW/1400MWh獨立共享儲能項目公示EPC中標(biāo)候選人，河北張口察北管理區(qū)（300MW/1.2GWh）電網(wǎng)側(cè)獨立儲能電站項目開啟EPC招標(biāo)。
鋰電池儲能項目高速發(fā)展、單體規(guī)?？焖偬嵘?，給行業(yè)帶來的前所未有的安全隱患及管理壓力不言而喻，安全問題不容忽視。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在建立 亟需系統(tǒng)及安全規(guī)范出臺
2014年，由中國電力企業(yè)聯(lián)合會籌建及進行業(yè)務(wù)指導(dǎo)，我國成立了全國電力儲能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/C550，對口IEC TC120)。相對于歐美國家，我國儲能標(biāo)準(zhǔn)化工作雖起步較晚，但進展較快，目前已在關(guān)鍵部件的性能（如電池、電池管理系統(tǒng)、儲能變流器等）、關(guān)鍵零部件的檢測、儲能電站的設(shè)計、儲能電站的運維、安全和消防、以及并網(wǎng)調(diào)度等方面，出臺了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
在儲能系統(tǒng)的設(shè)計方面，目前主要依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB51048-2014，《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》，涵蓋了站址選擇、接入系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、建筑、消防等多方面的內(nèi)容。在儲能系統(tǒng)方面，針對不同的組成部分，制定了相關(guān)的設(shè)備選型、配置等通用性要求。該標(biāo)準(zhǔn)目前正在修訂。
2023年7月1日開始正式實施的GB/T 42288-2022，《電化學(xué)儲能電站安全規(guī)程》，從消防安全的角度考慮，規(guī)定了消防最小保護單元為電池模塊級別，這是近期影響最大的儲能系統(tǒng)設(shè)計方面的安全規(guī)定。
我國已出臺的部分與儲能系統(tǒng)設(shè)計、安全規(guī)范相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)如下：
從目前的標(biāo)準(zhǔn)情況來看，顯然盡管我國的標(biāo)準(zhǔn)體系正在完善，但針對儲能系統(tǒng)的設(shè)計及安全規(guī)范，仍大部分停留在針對各系統(tǒng)組成部件自身安全的標(biāo)準(zhǔn)上，“各自為戰(zhàn)”的勢態(tài)較為明顯。單維度考慮安全設(shè)計，缺乏系統(tǒng)安全協(xié)同，不利于儲能系統(tǒng)安全建設(shè)的提升。
另外，新型儲能電站涉及大量設(shè)備供應(yīng)方，集成環(huán)節(jié)多，問題定位不明確等多因素綜合，容易形成問題黑盒子。當(dāng)安全責(zé)任事故出現(xiàn)后，存在源頭定位難、責(zé)任主體劃分不清等問題。
行業(yè)亟需能涵蓋儲能系統(tǒng)設(shè)計、安全防護、電站建設(shè)、運行維護在內(nèi)的“全棧式”安全管理規(guī)范，保證儲能安全穩(wěn)定運行。
儲能全棧式安全規(guī)范 鑄就行業(yè)發(fā)展基石
面對新型儲能系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的痛點與挑戰(zhàn)，11月1日，廈門科華數(shù)能科技有限公司在SNEC儲能展2023上重磅推出《科華數(shù)能新型儲能系統(tǒng)全棧式高安全管控技術(shù)白皮書》。
科華數(shù)能結(jié)合自身長期在儲能應(yīng)用領(lǐng)域積累的安全管控技術(shù)經(jīng)驗，從新型儲能系統(tǒng)全鏈路安全管控設(shè)計理念出發(fā)，“白皮書”對當(dāng)前系統(tǒng)安全需要關(guān)注的各方面進行充分論述，展示了科華數(shù)能在儲能電站復(fù)雜場景下，應(yīng)對安全管控挑戰(zhàn)的思考，詳細介紹了科華數(shù)能已建立的包括從電芯選型到電池管理電氣安全、系統(tǒng)消防安全、施工安全以及運維安全在內(nèi)的全棧式高安全管控技術(shù)。
全方位理電模組安全管控技術(shù)，通過結(jié)構(gòu)安全設(shè)計、電氣安全設(shè)計、消防安全設(shè)計、熱管控安全設(shè)計、復(fù)合型云母片隔熱設(shè)計，構(gòu)建電池模塊多維度安全保障；
BMS協(xié)同安全管控技術(shù)，通過電芯內(nèi)短路檢測技術(shù)、3S*聯(lián)動故障保護、BMS消防聯(lián)動，充分發(fā)揮BMS在安全管控方面的作用；
多維度電氣安全管控技術(shù)，通過直流短路保護技術(shù)、高穿過程電池安全保護技術(shù)、PCS過載/短路保護技術(shù)、三重絕緣檢測與漏電流保護設(shè)計，確保儲能系統(tǒng)電氣安全；
站級消防及安全技術(shù)，通過規(guī)范化場站布局安全設(shè)計、消防安全及給排水布置、消防監(jiān)視與控制系統(tǒng)，確保儲能系統(tǒng)場站與消防安全行之有效；
智能化運維技術(shù)，通過核心器件健康狀態(tài)監(jiān)控、計劃性智能運維、電池智能化控制，將儲能電站的人工運維升級為智能運維、提前預(yù)警的一體化設(shè)計。
從實際項目的實施來看，目前電站安全管控投入不超過電站建設(shè)投資成本的3%~5%，相較于數(shù)億元的電站初始投資，儲能系統(tǒng)安全管控對客戶而言，顯然具備典型的低投入高回報特性，同時也是保障客戶投資持續(xù)獲得收益的重要基礎(chǔ)。
科華數(shù)能新型儲能系統(tǒng)全棧式高安全管控技術(shù)，是從電芯、模塊、電池簇、PCS、系統(tǒng)、施工、消防、運維等方面進行全面安全設(shè)計考量的高安全管控系統(tǒng)方案，將安全設(shè)計理念融入到系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，且可在全生命周期內(nèi)進一步降低安全管控投資成本達30%以上。對電站系統(tǒng)持續(xù)的安全守衛(wèi)，可以為客戶延長運行生命周期10%以上。
通過對新型儲能系統(tǒng)高安全管控設(shè)計的持續(xù)研究，科華數(shù)能將與行業(yè)技術(shù)發(fā)展共同進步，為實現(xiàn)新型儲能系統(tǒng)行業(yè)安全發(fā)展貢獻科華力量，以電力儲能健康發(fā)展驅(qū)動低碳數(shù)字未來，讓綠色電能惠及全人類。
該《白皮書》已在“科華數(shù)能”官方公眾號-資料中心-電子書架上線，歡迎免費下載查閱。
