中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能安全問(wèn)題再次引發(fā)社會(huì)關(guān)注。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月14日，位于美國(guó)加利福尼亞州的Gateaway儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)，當(dāng)?shù)爻鰟?dòng)5輛消防車和40名消防員，大火被撲滅后幾經(jīng)復(fù)燃，并持續(xù)6天之久。而就在4月，德國(guó)尼爾莫爾商業(yè)區(qū)的鋰電池儲(chǔ)能集裝箱也發(fā)生起火事故，致使兩名消防人員受傷，造成50萬(wàn)歐元財(cái)產(chǎn)損失。在國(guó)內(nèi)，溫州某工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目不久前發(fā)生起火，現(xiàn)場(chǎng)燒成灰燼，當(dāng)?shù)仉S即開(kāi)展了一場(chǎng)針對(duì)消防不合格儲(chǔ)能項(xiàng)目的整改工作。
接二連三的事故，給當(dāng)下蓬勃發(fā)展的新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)敲響安全警鐘。分析事故原因，全面排查風(fēng)險(xiǎn)隱患，防止類似事故再次發(fā)生，才能以高水平安全護(hù)航儲(chǔ)能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
■電芯是核心——
堅(jiān)持走磷酸鐵鋰技術(shù)路線
公開(kāi)資料顯示，美國(guó)加利福尼亞州Gateaway儲(chǔ)能電站裝機(jī)規(guī)模為250MW/250MWh，于2020年8月19日并網(wǎng)運(yùn)行，是彼時(shí)全球最大電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。該電站由LS Power公司運(yùn)營(yíng)，日本NEC ES提供儲(chǔ)能系統(tǒng)集成方案，韓國(guó)LG Chem提供三元鋰電池。
遠(yuǎn)景集團(tuán)高級(jí)副總裁田慶軍認(rèn)為，儲(chǔ)能安全核心是電芯環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，三元鋰電池組的熱失控溫度在120—140 攝氏度之間，而磷酸鐵鋰熱失控溫度在250—300 攝氏度之間。除了熱失控溫度較磷酸鐵鋰低以外，三元鋰電池燃燒后會(huì)釋放大量氫氣、氧氣等易燃?xì)怏w，磷酸鐵鋰電池燃燒后并不會(huì)產(chǎn)生氧氣等助燃劑，隔絕空氣即可控制。因此，磷酸鐵鋰的安全性高于三元鋰，這是目前我國(guó)鋰電儲(chǔ)能要堅(jiān)持的技術(shù)道路。
三元鋰電池能量密度高、一致性好，是目前電動(dòng)汽車領(lǐng)域中廣泛使用的電池類型，但儲(chǔ)能領(lǐng)域的大量電芯堆疊易發(fā)生電池?zé)崾Э?。目前，全球公開(kāi)披露的儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故中，三元鋰電池占比較高。
田慶軍進(jìn)一步分析，Gateaway儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故原因，是“三元鋰電池+堆疊電站+密閉空間+預(yù)警失靈”綜合因素所致。該儲(chǔ)能電站的安全設(shè)計(jì)以及熱失控管理存在缺陷，電站采用建筑式疊層布局，大量電池集中在密閉空間，一旦消防藥劑用盡，只能向內(nèi)部加水或從外部噴水，但整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)是失效的，內(nèi)部環(huán)境完全不可見(jiàn)、不可控，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)復(fù)燃，甚至擴(kuò)散，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。此外，該電站運(yùn)維手段較為單一、智能化程度不高，安全預(yù)警沒(méi)有做好。
再看德國(guó)尼爾莫爾商業(yè)區(qū)的鋰電池儲(chǔ)能集裝箱火災(zāi)事故。中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)唐亮分析，儲(chǔ)能集裝箱是在臨時(shí)存放過(guò)程中發(fā)生的事故，消防員在咨詢運(yùn)營(yíng)商后打開(kāi)集裝箱才發(fā)生爆炸，造成兩名消防員受傷。事實(shí)上，美國(guó)、中國(guó)都有類似案例，在未確認(rèn)集裝箱內(nèi)部溫度、可燃?xì)怏w的情況下貿(mào)然打開(kāi)儲(chǔ)能集裝箱，將擴(kuò)大安全事故。而溫州某儲(chǔ)能電站事故原因據(jù)傳是正負(fù)極接反所致，屬于人員操作失誤。
唐亮指出，我國(guó)新型儲(chǔ)能呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，保守場(chǎng)景下，預(yù)計(jì)2028年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)168.7GW，2024—2028年復(fù)合年均增長(zhǎng)率為37.4%。在此背景下，儲(chǔ)能行業(yè)更要嚴(yán)守安全底線，加強(qiáng)安全培訓(xùn)，所有操作人員應(yīng)在安全培訓(xùn)后再上崗?！白鰞?chǔ)能項(xiàng)目不能盲目自信，儲(chǔ)能安全事故是概率事件，一定要對(duì)發(fā)生事故后可能造成的影響進(jìn)行評(píng)估，有明確的應(yīng)急響應(yīng)辦法，預(yù)設(shè)好消防救援措施，并在消防指導(dǎo)下開(kāi)展相應(yīng)的應(yīng)急演練?！?
■工商業(yè)儲(chǔ)能待重視——
平衡好技術(shù)升級(jí)和安全風(fēng)險(xiǎn)
作為一項(xiàng)橫跨多學(xué)科領(lǐng)域的新興產(chǎn)業(yè)，鋰電儲(chǔ)能包括電池本體、管理系統(tǒng)、電纜線束、預(yù)警監(jiān)控、運(yùn)行環(huán)境等，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能觸發(fā)安全事故。其中，電芯熱穩(wěn)定性能、漏電、過(guò)電、過(guò)流、泄壓、次生災(zāi)害等都可能導(dǎo)致鋰電儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故。據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟不完全統(tǒng)計(jì)，自2011年起，全球發(fā)生儲(chǔ)能安全事故近百起。
“我國(guó)儲(chǔ)能項(xiàng)目增長(zhǎng)快，潛在安全風(fēng)險(xiǎn)隨之提升。”唐亮表示，相對(duì)而言，大型儲(chǔ)能離人員密集區(qū)較遠(yuǎn)，事故出現(xiàn)后范圍可控。而工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目周邊可能存在廠房、車庫(kù)、寫字樓等場(chǎng)所，發(fā)生事故后或造成額外損失和影響?！氨热鐕?guó)外一些事故后會(huì)考慮到煙氣等危害，從而關(guān)閉高速公路，并要求周邊居民關(guān)閉門窗?！?
2021年4月，我國(guó)發(fā)生迄今最嚴(yán)重的儲(chǔ)能安全事故——國(guó)軒福威斯儲(chǔ)能電站爆炸事故。該項(xiàng)目位于北京市豐臺(tái)區(qū)集美家居大紅門商城內(nèi)，屬于工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目。該事故一度讓市場(chǎng)懷疑儲(chǔ)能電站的安全性，部分地區(qū)甚至叫停過(guò)在建儲(chǔ)能項(xiàng)目。
“工商業(yè)儲(chǔ)能確實(shí)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注，不同于大型儲(chǔ)能容易管理，它比較分散?！?田慶軍進(jìn)一步指出，電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)大儲(chǔ)，電站之間有相關(guān)安全間距規(guī)定，但工商業(yè)儲(chǔ)能現(xiàn)在還沒(méi)有明確規(guī)定。“大部分工商業(yè)儲(chǔ)能分布在商業(yè)區(qū)，或一些人口密集區(qū)域，這些項(xiàng)目能少占地就少占地，布局非常緊密，這對(duì)安全是不利的，應(yīng)該盡快出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定工商業(yè)儲(chǔ)能布置間距的要求和規(guī)范?！?
唐亮同樣表示，《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB51048-2014）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布已過(guò)去10年，要盡快明確鋰電池火災(zāi)危險(xiǎn)性特征，讓項(xiàng)目規(guī)劃、審批、設(shè)計(jì)、施工、消防措施有據(jù)可依?！半S著工商業(yè)儲(chǔ)能、戶儲(chǔ)的快速發(fā)展，也需要明確相應(yīng)的規(guī)范要求?！?
與此同時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)快速升級(jí)，電芯容量已從去年的280Ah邁向300Ah+，甚至向更大容量迭代，20尺集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)容量從5MWh升級(jí)到5.5MWh、6.9MWh，以求得到更好性能、更低成本。唐亮坦言，儲(chǔ)能電池系統(tǒng)能量密度越來(lái)越大的同時(shí)，項(xiàng)目方對(duì)后續(xù)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)還沒(méi)有充分考慮，原有場(chǎng)站布局和消防措施要求是否有效仍有待驗(yàn)證。事實(shí)上，能量越大，風(fēng)險(xiǎn)隨之增加，除了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，儲(chǔ)能項(xiàng)目的爆炸風(fēng)險(xiǎn)依舊存在?！耙话慵缮虝?huì)對(duì)儲(chǔ)能集裝箱爆炸壓力或爆炸范圍進(jìn)行仿真模擬，但實(shí)際發(fā)生爆炸后的威力究竟如何，很難量化，現(xiàn)有措施能否有效抑制爆炸，也有待驗(yàn)證?！皟?chǔ)能產(chǎn)業(yè)有必要不斷提升儲(chǔ)能安全技術(shù)水平，強(qiáng)化儲(chǔ)能消防安全研究。”
■預(yù)防為主、防消結(jié)合——
為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)保駕護(hù)航
儲(chǔ)能是推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和重要裝備，其重要性不言而喻。
“對(duì)于儲(chǔ)能電站失火事故，要‘一分為二’來(lái)看，不能因?yàn)橐粋€(gè)電站的問(wèn)題，就否定整個(gè)業(yè)態(tài)。”田慶軍表示，頭部企業(yè)有義務(wù)、有能力做好儲(chǔ)能安全，總結(jié)起來(lái)，就是要預(yù)防為主、防消結(jié)合?！叭魡晤w電芯出現(xiàn)熱失控，會(huì)通過(guò)智能監(jiān)控發(fā)現(xiàn)并替換單顆電芯；如果到了Pack層級(jí)，就啟動(dòng)自動(dòng)消防，替換PACK，及時(shí)阻隔，以免影響到整體系統(tǒng)安全；如果到系統(tǒng)層面，還有消防系統(tǒng)，保證不發(fā)生失火或?qū)﹄娋W(wǎng)造成沖擊?！?
不過(guò)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正處于發(fā)展窗口期，安全有序是產(chǎn)業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)的首要前提。田慶軍坦言，這兩年儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步很快，前些年上馬的部分產(chǎn)品，在消防預(yù)警、電芯質(zhì)量、設(shè)計(jì)上做得不夠好，存在一定隱患。此外，儲(chǔ)能行業(yè)正處于快速爆發(fā)期，很多企業(yè)跨界進(jìn)入，其中不乏中小企業(yè)，在資本推動(dòng)下快速成長(zhǎng)，導(dǎo)致儲(chǔ)能市場(chǎng)產(chǎn)品、技術(shù)質(zhì)量良莠不齊。再加上新能源強(qiáng)制配儲(chǔ)，很多儲(chǔ)能電站沒(méi)有被調(diào)用過(guò)，風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有釋放出來(lái)，存在較大隱患，亟待引起重視。
田慶軍建議，儲(chǔ)能電站投資方或相關(guān)責(zé)任方應(yīng)自查自糾老舊電站，尤其是運(yùn)行超過(guò)三年、早期安裝的非磷酸鐵鋰技術(shù)路線的儲(chǔ)能電站，以及新能源強(qiáng)配儲(chǔ)、調(diào)用極少的電站，應(yīng)做一次全面系統(tǒng)檢查，防患于未然。
《中國(guó)能源報(bào)》記者了解到，溫州市近期正對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能電站進(jìn)行消防整改，檢測(cè)不合格以及超期未提交檢測(cè)報(bào)告的用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目將被強(qiáng)制取締。而早在去年8月，國(guó)家能源局就發(fā)布了《關(guān)于認(rèn)真貫徹落實(shí)全國(guó)安全生產(chǎn)電視電話會(huì)議精神 進(jìn)一步加強(qiáng)電力安全監(jiān)管工作的通知》，要求有關(guān)電力企業(yè)要定期檢查本單位投資、運(yùn)維的電化學(xué)儲(chǔ)能電站運(yùn)行工況，評(píng)估電池系統(tǒng)健康狀態(tài)，規(guī)范檢查可燃?xì)怏w探測(cè)裝置、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防設(shè)施的可靠性，排查電站與周邊設(shè)施、人員的安全距離，完善應(yīng)急消防措施；11月，國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)發(fā)電側(cè)電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)的通知》明確要求，各電力企業(yè)應(yīng)于2024年12月31日前完成本企業(yè)監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，2025年以后新建及存量電化學(xué)儲(chǔ)能電站應(yīng)全部納入監(jiān)測(cè)范圍。
“單個(gè)產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告只能保證產(chǎn)品質(zhì)量合格，并不能確保其運(yùn)行過(guò)程中的安全性。相對(duì)來(lái)說(shuō)，更應(yīng)該針對(duì)單個(gè)項(xiàng)目，結(jié)合產(chǎn)品測(cè)試情況，開(kāi)展安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以便業(yè)主根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)制定相應(yīng)的安全防護(hù)措施、應(yīng)急響應(yīng)措施以及與消防部門進(jìn)行聯(lián)動(dòng)?！碧屏吝M(jìn)一步指出，要不斷提升儲(chǔ)能系統(tǒng)可靠性，降低發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)可能性。在項(xiàng)目建設(shè)之初，就應(yīng)該考慮到發(fā)生事故可能造成的影響，以及相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)措施。“與此同時(shí)，定期分析安全運(yùn)行情況，強(qiáng)化運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與應(yīng)急處置，對(duì)存在安全隱患的設(shè)備及系統(tǒng)，及時(shí)預(yù)警并采取有效措施消除隱患，是阻止儲(chǔ)能電站事故的關(guān)鍵措施?！?
