中國儲能網(wǎng)訊：就在韓國宣布推遲公布連續(xù)21起儲能電站火災(zāi)事故調(diào)查結(jié)果沒多久，在遙遠(yuǎn)的美國和鄰近的中國的儲能設(shè)施，便頗為默契地對此給予了呼應(yīng)。
4月19日，亞利桑那州一個(gè)儲能電站起火，造成四名消防員受傷；4月21日，上海一輛特斯拉電動(dòng)車在地下車庫中自燃，并燒掉了相鄰的奧迪和雷克薩斯；4月22日，西安一輛正在維修中的蔚來汽車發(fā)生燃燒。
接踵而來的起火事故，讓儲能的安全問題成為輿論焦點(diǎn)，也讓快速發(fā)展的儲能應(yīng)用出現(xiàn)緊急剎車跡象。
眾多的原因分析已隱隱成兩軍對壘之勢，一方認(rèn)為是產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)路線原因，另一方則認(rèn)為是使用與維護(hù)不當(dāng)造成。
但也有人對雙方觀點(diǎn)都不贊同。
“如此多的儲能電站接連起火，前兩年三星手機(jī)電池也一再起火，如果是技術(shù)問題，恐怕早就整改了。那么，是韓國人的制造水平和管理水平不行嗎？”
“有沒有人想過，為什么巡航里程標(biāo)注為350公里的電動(dòng)汽車只跑200多公里就沒電了？”
“這其實(shí)是一個(gè)涉及全行業(yè)的利益問題，如果不正視這一點(diǎn)，它很可能會成為儲能行業(yè)的巨大黑洞，會讓整個(gè)行業(yè)付出沉重的代價(jià)?！?
起火之后，是燃燒
資料顯示，2017年8月以來，韓國一共有21宗儲能電站起火事件發(fā)生，僅今年1月就發(fā)生了四宗，其中更有兩宗發(fā)生在同一天。
1月14日上午，位于慶尚南道梁山市的高麗制鋼工廠里的儲能系統(tǒng)起火；下午，全羅南道海南郡一座與光伏電站配套的儲能電站發(fā)生火災(zāi)。1月15日下午，全羅北道一座與光伏電站配套的儲能系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)。這三個(gè)儲能項(xiàng)目所用儲能電池，均來自于LG化學(xué)。
1月21日上午，蔚山市一家工廠儲能電站起火，該儲能電站系統(tǒng)容量為40MWH，儲能電池由三星SDI提供。這也是韓國兩年來的第21宗儲能電站火災(zāi)事件。
1月份的四宗火災(zāi)，均發(fā)生在韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部2018年年底對全國1253個(gè)儲能項(xiàng)目進(jìn)行安全大檢查之后。同樣在1月份，韓國行政安全部下發(fā)命令，要求安裝在公共機(jī)構(gòu)的345個(gè)儲能電站立即停止運(yùn)行。
問題的嚴(yán)峻性，不言自明。
從應(yīng)用場景來看，在韓國21宗儲能電站火災(zāi)中，光伏發(fā)電配套儲能項(xiàng)目為12個(gè)，削峰填谷儲能項(xiàng)目4個(gè)，風(fēng)電配套儲能項(xiàng)目3個(gè)，調(diào)頻儲能項(xiàng)目2個(gè)。
由此，韓國儲能行業(yè)被媒體稱為“規(guī)模世界第一，安全倒數(shù)第一”。
不久前，韓國儲能事故聯(lián)合調(diào)查委員會宣布，原定于3月份公布的調(diào)查結(jié)果，因?yàn)檫€需要做更多的測試，公布時(shí)間被推遲到5月底。
但有人認(rèn)為，即使到了五月，韓國政府可能也無法公布最終結(jié)果。
目前，韓國儲能行業(yè)已處于完全停滯狀態(tài)，韓國最大儲能電池企業(yè)之一的LG化學(xué)，已要求所有使用其電池的儲能電站全部關(guān)閉。
那么，中國的儲能電站情況又如何呢？
盡管國內(nèi)儲能電站應(yīng)用尚處于發(fā)展初期，但據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，也已經(jīng)出現(xiàn)了幾宗起火事件，安全形勢同樣不容樂觀。
在儲能電站頻發(fā)火災(zāi)的同時(shí)，接連的電動(dòng)汽車因儲能電池造成的燃燒和爆炸事件，更是讓電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展遭受空前質(zhì)疑。特斯拉和蔚來汽車在4月份發(fā)生的自燃事件，顯然只是冰山一角。
據(jù)媒體粗略統(tǒng)計(jì)，特斯拉電動(dòng)汽車自面世以來，在充電、行駛或碰撞中發(fā)生的燃燒或爆炸事故，已有約50起；而除乘用小汽車外的公交、物流等其他車型電動(dòng)汽車的起火事件，僅2018年僅在國內(nèi)就已超過了40起。
其中，2017年5月1日發(fā)生在北京蟹島度假村的80多輛電動(dòng)大巴被火災(zāi)付之一炬的事件，更是被媒體稱為“史上最大的新能源汽車起火事故”。
在事后的分析中，有人認(rèn)為，大概率是儲能電池包隔膜損壞導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng)；也有人稱，高能量密度電池才是根本安全隱患；而正負(fù)極材料、隔膜、串并聯(lián)結(jié)構(gòu)、外包裝封裝方式的質(zhì)量以及電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷，則被更多人列為了罪魁。
當(dāng)然，還有人認(rèn)為，車主充電方式不當(dāng)、電池老化等問題，才是導(dǎo)致電池自燃的原因。而儲能電站，則是后期運(yùn)維保養(yǎng)不當(dāng)?shù)膯栴}。
總庫容Vs有效庫容
作為全球儲能應(yīng)用最發(fā)達(dá)市場，韓國對于儲能設(shè)施起火原因的調(diào)查結(jié)果，無疑將對這個(gè)行業(yè)的未來產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
韓國聯(lián)合調(diào)查委員會的初步總結(jié)認(rèn)為，起火是由綜合因素造成，比如系統(tǒng)集成控制不足、電池外部異常沖擊（電壓、電流），比如電池設(shè)計(jì)缺陷、保護(hù)裝置不足，還有安裝及運(yùn)營管理疏忽以及建設(shè)不遵循操作規(guī)范等。
對于沸沸揚(yáng)揚(yáng)的爭論，中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)處處長汪毅認(rèn)為，其實(shí)這并非是一個(gè)簡單的技術(shù)問題，而更多是標(biāo)準(zhǔn)問題。
似乎是為了印證汪毅的看法，在韓國舉行的電儲能系統(tǒng)安全國家標(biāo)準(zhǔn)（草案）聽證會現(xiàn)場，幾乎座無虛席、站無虛席。
“經(jīng)過這些年的發(fā)展，儲能在技術(shù)和質(zhì)量方面都已經(jīng)有了很大進(jìn)步，很多技術(shù)問題也早已得到提升。韓國的制造水平和管理水平雖然不是全球最好的，但至少還是值得一定程度信任的，這么多儲能電站集中出現(xiàn)起火事故，恐怕不是質(zhì)量問題能說得過去的?！?
“我個(gè)人認(rèn)為，根本的原因是儲能電池在額定容量和額定功率的標(biāo)注方面有深刻的問題?！蓖粢銓μ柲馨l(fā)電網(wǎng)記者說。
所謂額定容量，對于儲能電池來講，指按照額定充放電功率運(yùn)行條件下能長期穩(wěn)定運(yùn)行的容量。
汪毅認(rèn)為，問題正是出在這里。
“儲能電池廠家對于容量的界定是基于電池的總?cè)萘?，這類似于水庫的總庫容概念，但不是發(fā)電能力的概念?！?
他舉例說明，一個(gè)總庫容1億立方米的水庫，無論建一個(gè)技術(shù)水平多么先進(jìn)的水電站，在不補(bǔ)水的情況下也不可能發(fā)出來1億立方米水力對應(yīng)的電力，因?yàn)樗畮於加兴缼烊荨?
“儲能電池也一樣，當(dāng)電壓低到一定程度，能量管理系統(tǒng)就識別認(rèn)為它沒電了。比如手機(jī)電池，在手機(jī)上顯示電池電量為零的時(shí)候，其實(shí)它仍然是有電的，野外生存時(shí)用廢舊電池短路能夠生火就是證明，只是這部分電量在手機(jī)的工作電壓范圍內(nèi)沒辦法被調(diào)度?！?
從這個(gè)角度來說，儲能電池的容量標(biāo)注似乎并沒有什么問題，因?yàn)殡姵乩锩娲_實(shí)有那么多電量。
不過，這對發(fā)電行業(yè)卻是一種困擾。
“儲能電站以及包括手機(jī)在內(nèi)的用電器，需要的是有效庫容，也就是按額定功率輸出條件下能夠發(fā)出或存入的電量，而不是電池里總共有多少電，因?yàn)椴辉谶@個(gè)額定功率條件下的那部分電量對我是沒用的?！?
在電力行業(yè)，由于電力供應(yīng)的強(qiáng)制保障性要求，發(fā)電機(jī)組的實(shí)際功率大于額定功率是一個(gè)眾所周知的常識。而儲能電池采用表示電池容量大小的安時(shí)（AH）概念，很顯然對發(fā)電廠的運(yùn)行管理也造成了一定程度的混亂。
按照沒有經(jīng)過各種工況型式試驗(yàn)檢測的額定功率運(yùn)行，而導(dǎo)致過熱，很可能正是儲能電池容易起火的源頭原因。
“比如一個(gè)水電機(jī)組的額定功率是70萬千瓦，它肯定能長期安全穩(wěn)定地運(yùn)行在這個(gè)功率下。超發(fā)到70多萬在短時(shí)間也可以，但運(yùn)行時(shí)間一長肯定會發(fā)熱，因?yàn)樗O(shè)計(jì)時(shí)會有富余，額定容量是加了保證量的。關(guān)鍵的是，它不可能一直按最高設(shè)計(jì)功率發(fā)電，那樣機(jī)組會發(fā)熱，絕緣、耐壓等性能就會變得很差，就容易起火?！?
“但現(xiàn)在儲能電池都是按最高容量標(biāo)注，沒有標(biāo)注額定功率，沒有在額定功率條件下進(jìn)行檢測，電站按這個(gè)容量去發(fā)電、汽車按這個(gè)容量去跑、手機(jī)按這個(gè)容量去使用，相當(dāng)于一直在滿負(fù)荷全速運(yùn)行，不起火才怪！”
而如果要想完全使用電池中的電量，就要求整個(gè)電路設(shè)計(jì)成超寬電壓，這不僅會大幅增加成本，線路設(shè)計(jì)的難度也會成倍增加。顯然，這并不經(jīng)濟(jì)。
從源頭嚴(yán)把標(biāo)準(zhǔn)關(guān)
在汪毅看來，要改變這種局面，一定要從源頭上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。
“對于發(fā)電行業(yè)來說，無論是哪種形式的發(fā)電，都要告知電網(wǎng)你的額定功率及對應(yīng)的額定容量，電網(wǎng)以此建立調(diào)度數(shù)學(xué)模型。電站向電網(wǎng)報(bào)送的是功率曲線，電網(wǎng)對電站執(zhí)行報(bào)送的功率曲線也要進(jìn)行考核，儲能電站當(dāng)然也一樣。”
汪毅表示，這是電力系統(tǒng)運(yùn)行的根本，儲能電池要規(guī)?；瘧?yīng)用于發(fā)電行業(yè)，就應(yīng)該按照這一應(yīng)用規(guī)則去重新思考標(biāo)注方式。
“我建議儲能電池行業(yè)的標(biāo)注往前延伸都要改變，因?yàn)閷τ谔荽卫玫碾姵?，要重新去測量和標(biāo)注電池的額定功率和額定容量是一件很困難的事，因?yàn)槊繅K電池的情況都不一樣，而這在批量生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行標(biāo)注則要簡單得多。”
特別是電動(dòng)汽車淘汰電池的梯次利用，由于并非同批次生產(chǎn)的產(chǎn)品，加上前期使用情況各不相同，重新檢測是一個(gè)成本巨大的麻煩事，甚至還要重新做容量標(biāo)定的試驗(yàn)，而由于不是新產(chǎn)品，還無法進(jìn)行型式試驗(yàn)。
“發(fā)電廠沒有這樣的能力，也承擔(dān)不起這樣的成本。發(fā)電行業(yè)的管理非常嚴(yán)格，出現(xiàn)任何冒煙、起火事故都會被嚴(yán)厲處罰。如果現(xiàn)在儲能電池沒有額定功率沒有對應(yīng)的額定容量標(biāo)注等這么多現(xiàn)實(shí)問題，那電站業(yè)主可能就會反問自己，我為什么一定要去惹這個(gè)麻煩呢？”
“重新標(biāo)注其實(shí)更利于儲能行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，特別是對于梯次利用，發(fā)電廠只要簡單計(jì)算一下電池的額定容量下降了多少就可以了，因?yàn)殡妱?dòng)汽車電池的淘汰也是有規(guī)矩的。”
雖然韓國儲能電站的火災(zāi)事故中有沒有超額定功率和額定容量運(yùn)行的情況還需要進(jìn)一步研究，但汪毅表示，國內(nèi)在制定相關(guān)儲能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一定會嚴(yán)把這個(gè)關(guān)口。
而據(jù)他透露，國家能源局已經(jīng)要求對國內(nèi)儲能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面梳理。
“我們今年將重點(diǎn)關(guān)注儲能電站的安全問題，但最重要的儲能電站安全規(guī)程在短期內(nèi)可能仍難以出臺。目前世界各國都沒有儲能電站安全規(guī)程，主要原因是儲能電池的技術(shù)型式和應(yīng)用型式還沒有完全固定下來，各種技術(shù)和應(yīng)用模式還在嘗試和摸索中。”
不過，基于儲能應(yīng)用日益嚴(yán)峻的安全形勢，正在進(jìn)行換屆的全國儲能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會已將編制儲能電站安全白皮書的計(jì)劃納入了工作日程中。
“我們計(jì)劃先把涉及安全方面的問題都梳理出來，這可以在一定程度上對行業(yè)進(jìn)行約束和規(guī)范，也能為后期制定正式的儲能電站安全規(guī)程和相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)打下基礎(chǔ)?！蓖粢阏f。（吳軍杰）
