中國儲能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會主辦的第九屆中國國際儲能大會在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月26日上午的“儲能電站與技術(shù)應(yīng)用（四）“專場，TüV南德商用電子電氣儲能系統(tǒng)項目經(jīng)理吳候福在會上分享了主題報告《電池儲能系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)》，以下為演講實錄：
吳候福：大家好！我來自TUV南德。今天跟大家分享的題目是電化學(xué)儲能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)，講一下整個生命周期內(nèi)我們有那些標(biāo)準(zhǔn)，哪些要求來管控我們的儲能系統(tǒng)，特別是大型的一些儲能系統(tǒng)。
今天分五塊來講：
第一，什么是安全。因為所有的標(biāo)準(zhǔn)制定會圍繞著兩大塊，一個是特能，一個是安全去制定標(biāo)準(zhǔn)。新的一些技術(shù)發(fā)展起來之后必定會帶來新的一些技術(shù)的風(fēng)險存在，所以什么是安全、什么是風(fēng)險，我們先了解清楚。
第二，全生命周期的風(fēng)險管理。
第三，IEC標(biāo)準(zhǔn)體系。
第四，集裝箱儲能系統(tǒng)如何降低風(fēng)險。
第五，TUV SUD的技術(shù)服務(wù)。
第一，安全。
什么是安全？
傷害，對健康產(chǎn)生的生理上的損傷和危害。安全不安全？對健康、對人、對財產(chǎn)造成的一些損失。
危險，就是一些潛在的傷害源。什么是風(fēng)險呢？風(fēng)險是傷害發(fā)生的概率，傷害嚴(yán)重程度的一些組合。就是說風(fēng)險并不是我們常說的危害有多大，因為危害爆炸的危害有多大它的危害就有大，但是風(fēng)險并不意味著你的危險有多大你的風(fēng)險就有多高，因為會跟頻率相關(guān)，比如我們核電站如果出現(xiàn)故障的話它的危害會非常大，但是他的風(fēng)險大不大呢？他的風(fēng)險非常小，因為他的設(shè)計保護(hù)是非常好的，他發(fā)生風(fēng)險的概率是非常非常低的。傷害的效果和頻率結(jié)合起來就意味著風(fēng)險，意味著核電站的風(fēng)險并不會很大。
安全，就是我們今天講的重要的概念。因為我們做的安全標(biāo)準(zhǔn)就是圍繞著概念來講的，安全就是遠(yuǎn)離不可接受的風(fēng)險，就是說這個風(fēng)險一定會存在，但是哪些可以接受、哪些不可以接受，判定清楚才知道什么是安全的，因為不可能把風(fēng)險降低為零，只能說是控制到可以接受的風(fēng)險。
電化學(xué)儲能存在的一些風(fēng)險包括哪些呢？
1，電氣風(fēng)險。IEC或者其他的標(biāo)準(zhǔn)里面會把風(fēng)險羅列出來，電氣的風(fēng)險，比如說人的觸電風(fēng)險，系統(tǒng)對地的接地故障、短路電流這些短路的風(fēng)險。
2，電能風(fēng)險。因為儲能系統(tǒng)本身是一個直流源，直流源拉弧的能量，儲能系統(tǒng)的充放電電流特別大，故障電流、短路電流特別大，所以它拉弧的能量非常非常大。這個就是操作過程中大家不注意的時候，或者佩戴不適當(dāng)?shù)臅r候，直接拉弧，后果太嚴(yán)重。
3，爆炸風(fēng)險。電能的風(fēng)險會帶來隱帶的，因為我們儲能系統(tǒng)本身也是一個化學(xué)的系統(tǒng)，特別是電池系統(tǒng)的時候，如果過充過風(fēng)，或者熱失控的狀態(tài)下，會釋放出一些爆炸性的氣體，所以電弧就相當(dāng)于一個點(diǎn)火源，我們后面的起火爆炸有可能并不是電池本身著火，可能是它釋放故障狀態(tài)下排放的氣體，由電氣的一些火星引燃點(diǎn)致爆炸，電能本身也會存在爆炸的風(fēng)險。
4，火災(zāi)風(fēng)險。大家都比較清楚了，因為這幾天大家都圍繞著怎么控制它的火災(zāi)。
5，化學(xué)風(fēng)險，4月15日前幾天大家也看了報道了，美國那邊消防員去搶救已經(jīng)著火的儲能系統(tǒng)的時候，身體也吸入了大量的有毒氣體，所以化學(xué)的風(fēng)險也是伴隨著儲能系統(tǒng)出現(xiàn)。
6，機(jī)械風(fēng)險。爆炸過程中一些巨大的碎片對人體的上海等等。
IEC或者其他的標(biāo)準(zhǔn)，都會圍繞這幾大塊如何降低它的風(fēng)險去寫。
回到危險的等級，危險的等級是哪些可以接受、哪些不可以接受由自己去判斷或者由法律去判斷的。比如有多少人會死亡，會不會群體的一些事件，造成哪些危害是可以接受的、哪些是不可以接受的，所以就會產(chǎn)生輕微的或者嚴(yán)重的一個人的、幾個人的等級。風(fēng)險的等級剛才也講了，分為可以接受的和不可以接受的。
大家看一下右邊這個圖，我們所有做風(fēng)險管理里面，包括我們做產(chǎn)品認(rèn)證、包括我們自己工廠要做或者供應(yīng)商這邊要做風(fēng)險去管控的情況下，目標(biāo)就是要把所有的風(fēng)險做到可接受的風(fēng)險范圍之內(nèi)，就是說我的產(chǎn)品安不安全，它的定義就是把風(fēng)險降到可以接受的風(fēng)險范圍之內(nèi)。怎么去做呢？首先，我們要評估整個系統(tǒng)的風(fēng)險，就是從綠色到紅色階段，我們評估整個系統(tǒng)級別零部件系統(tǒng)整個來評估風(fēng)險的等級或者風(fēng)險存在有多大。
大家可以看一下綠色的可以接受的風(fēng)險，可以接受的風(fēng)險，前面紅色的部分就是危險的，后面綠色部分就是意味著可以接受的一個風(fēng)險，所以我們的目標(biāo)就是要做必要的風(fēng)險降低措施來把整個系統(tǒng)的風(fēng)險控制到可以接受的風(fēng)險以下。實際的風(fēng)險可能會有一些，我們一般都會在可接受的風(fēng)險已下載做，但是風(fēng)險不可能為零，所以會存在殘余風(fēng)險。比如我們功能安全里面一定會考慮它的殘余風(fēng)險是你能不能接受的，就是做完之后你不可能把風(fēng)險降為零，就是說起火爆炸，比如說我的消防系統(tǒng)起火爆炸會不會有或者會不會燃燒出來，這個是不可能完完全全控制的，所以風(fēng)險是一定會存在的。
降低風(fēng)險包括我們有外部的風(fēng)險降低的措施，比如我們的組織、培訓(xùn)等等這些覆蓋的風(fēng)險措施，由其他技術(shù)安全相關(guān)的系統(tǒng)，比如機(jī)械、液壓、結(jié)構(gòu)等等覆蓋的風(fēng)險管控措施去做。還有一大塊，是由功能安全的產(chǎn)品去做，比如我們有電氣電子、可編程器件去做安全相關(guān)系統(tǒng)來控制整個儲能系統(tǒng)或者電池系統(tǒng)的風(fēng)險。簡單來講，就是我們的BMS去做的工作，所以BMS要實現(xiàn)它的安全功能，或者它就是要做功能安全的措施，能把風(fēng)險降到可以接受的風(fēng)險。
第二，全生命周期的風(fēng)險管理，
儲能系統(tǒng)風(fēng)險管理應(yīng)該在全生命周期管控，而不是說我安裝完一后管控他它的風(fēng)險。風(fēng)險包括規(guī)劃設(shè)計階段，比如說規(guī)劃設(shè)計階段我的設(shè)備制造商要去做本身產(chǎn)品的風(fēng)險評估，我要知道哪些風(fēng)險會存在，比如我過充、過放、過溫的時候我的產(chǎn)品風(fēng)險來源是什么、我的風(fēng)險概率是多少、我造成的后果有多大，比如風(fēng)險出來了，我要做整體安全的分配。還有安全相關(guān)的規(guī)劃，比如每個器件、每個子系統(tǒng)怎么去規(guī)劃的，還有軟硬件實際的設(shè)計，設(shè)計完之后對單個功能或者單個安全的認(rèn)證。安裝調(diào)試階段，包括我們要編制一些安裝調(diào)試計劃來保證我們系統(tǒng)的安全調(diào)試或者安全運(yùn)行，包括調(diào)試程序，還有試運(yùn)行的一些要求、驗收的一些措施。安裝完之后對整體安全確認(rèn)的過程。運(yùn)行、維護(hù)階段，運(yùn)行之后5年、10年有一個整體運(yùn)行計劃的編制，比如他的正常運(yùn)行的程序，還有應(yīng)急處理這些程序，還有整體的一些維護(hù)計劃、整體的優(yōu)秀計劃，整體修改的確認(rèn)。退役階段，包括它的電池如何去做退役，還有危險品的處理計劃。
整個生命周期之內(nèi)如何去做風(fēng)險管理的，風(fēng)險概念在設(shè)計階段就要提出來，剛才也講了整體范圍的確認(rèn)，確認(rèn)之后對提取我這個儲能系統(tǒng)里面包含哪些風(fēng)險，哪些風(fēng)險源做一個風(fēng)險的分析，就是整個風(fēng)險評估的過程，做完之后進(jìn)行整體安全的確認(rèn)，這個不步驟非常重要，因為最后要對產(chǎn)品性能或者安全認(rèn)證的要求，當(dāng)初我提的要求是什么，現(xiàn)在我做的產(chǎn)品能不能滿足我當(dāng)初安全的要求。剛剛講到整體安全分配到每個字系統(tǒng)，分配下去的，比如說我們再編制一些文件的計劃、運(yùn)行維護(hù)的計劃等等，還有跟功能安全相關(guān)的系統(tǒng)如何去制定，我要保護(hù)哪些，我的安全功能是什么。達(dá)到整體安裝調(diào)試階段下面進(jìn)行安全的確認(rèn)，再進(jìn)行安全整體運(yùn)行維護(hù)、維修的確認(rèn)，如果維護(hù)階段發(fā)現(xiàn)他的風(fēng)險過大的情況下要進(jìn)行整改，或者改型的時候整個風(fēng)險要從頭來過，重新去分配它的安全。最后就是退役階段，每個階段輸入是什么、輸出是什么，就是我們在企業(yè)里面要做風(fēng)險管理的時候要去了解的，比如第一個概念的時候輸入的是什么文件、輸出的是什么文件，我下一個階段怎么對上一個階段進(jìn)行確認(rèn)。
剛剛講了很多理論的東西，回到細(xì)節(jié)上面，如何降低我們電池儲能系統(tǒng)的風(fēng)險。降低風(fēng)險的時候看一下包括個人防護(hù)措施、管理措施、隔離控制、還有把整個風(fēng)險源移除的方式等等。剛剛我們講的，安全不可能是百分之百的無風(fēng)險，就是說我們要控制到一個可控的或者可以接受的風(fēng)險范圍之內(nèi)，就是說我們要降低到一個可以接受的低風(fēng)險。對整個儲能系統(tǒng)，比如說鋰離子電池系統(tǒng)來講，要滿足的安全要求包括哪些呢？包括整機(jī)的安全要求、零部件產(chǎn)品的安全要求，還有并網(wǎng)符合性的要求，EMC的要求、功能的要求、運(yùn)輸?shù)囊螅ㄓ嵑途W(wǎng)絡(luò)安全的要求，回收再利用方面的安全要求。
第三，IEC標(biāo)準(zhǔn)體系。
簡單過一下IEC標(biāo)準(zhǔn)體系里面的準(zhǔn)。技術(shù)委員會制定不同的標(biāo)準(zhǔn)，比如TC8制定的是跟電網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。TC21是電池安全的標(biāo)準(zhǔn)，比如62619，現(xiàn)在去到歐洲、澳洲這些海外市場的時候，要求鋰離子電池一定要滿足IEC62619的。TC2、TC82是PCS的安全。TC64是低壓電器裝置安全。SC65A是功能安全FS。TC77是電磁兼容EMC。TC120是電力儲能系統(tǒng)。
TUV我們制訂了兩個標(biāo)準(zhǔn)，一個是對戶用儲能系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，是PPP59034，還有PPP59044
第四，集裝箱的風(fēng)險要求
對于PPP59044我們對集裝箱儲能系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行管控。
第二塊重點(diǎn)就是電池系統(tǒng)的鋰離子電池的要求，還有運(yùn)輸安全的要求，功能安全的要求，功能安全這塊也是特別重要，因為你的過充、過溫、過流的保護(hù)都是由功能安全的評估來決定的。EMC就是電池在電池干擾的環(huán)境下面他是否能夠正常工作。
PCS的要求剛剛也提了，還有并網(wǎng)EMC的要求，還有暖通系統(tǒng)本身的要求，還有應(yīng)急照明的、照明的配電安全的，會不會有觸電風(fēng)險等等要求，還有消防的一些要求，還有保護(hù)器件的。對整機(jī)有安全要求，包括我們結(jié)構(gòu)的安全、測試的要求，測試的要求包括一些電氣裝置的認(rèn)證、保護(hù)功能的一些認(rèn)證、零部件功能的一些認(rèn)證，招商測試，極端環(huán)境運(yùn)行的測試，還有EMC、功能安全方面的要求。
對整個文件和審核階段，包括以上所有的文件我們都會進(jìn)行審核，包括一些集裝箱、PCS、電池等等文件的審核，還有現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的一些檢查，包括安裝結(jié)構(gòu)、部件結(jié)構(gòu)、照明的檢查?，F(xiàn)場測試，包括一些氣密性測試、絕緣測試、耐壓測試、相序測試等等。整個PPP59044做完之后，結(jié)構(gòu)和驗證做完之后我們就會發(fā)TUV的證書，前天我們在這個廳里面發(fā)了1兆瓦時的鵬輝的證書，之前中天的證書已經(jīng)拿到。我們產(chǎn)品包括電池的一些措施，就不再講了。
我的介紹就到這里。謝謝大家！
（本文根據(jù)演講錄音整理，未經(jīng)演講人本人審核）
