中國儲能網(wǎng)訊：長時儲能的部署，是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵。儲能要走規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、市場化之路，一方面需要鼓勵不同技術(shù)路線的競爭，另一方面，高安全、低成本、可持續(xù)則是共同目標(biāo)。
可再生能源持續(xù)增加，全球都在加速布局儲能，以平抑新能源增加帶來的電力間歇性以及對電網(wǎng)的沖擊。
除了跟電網(wǎng)匹配的大型儲能，隨著市場主體不斷追求低碳的腳步，儲能產(chǎn)品正逐步走入工廠。在美國、日本、德國等地，儲能產(chǎn)品已走入家庭。
新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，關(guān)鍵在于長時儲能的部署，而儲能的規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化，安全和低成本是關(guān)鍵。
在中國，近期也不斷出臺政策，促進和規(guī)范儲能的發(fā)展，并對相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)提出要求。
今年2月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布 《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，明確除抽水蓄能以外的其他所有儲能技術(shù)和形式，即新型儲能，到2025年儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。
5月，國家能源局綜合司發(fā)布 《關(guān)于加強電化學(xué)儲能電站安全管理的通知》，從電化學(xué)儲能電站安全管理、電站規(guī)劃設(shè)計安全管理、做好電化學(xué)儲能電站設(shè)備選型、嚴(yán)格電化學(xué)儲能電站施工驗收等七個方面對電化學(xué)儲能電站安全提出了具體措施。
6月29日，國家能源局又發(fā)布 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求（2022年版）（征求意見稿）》。
《意見稿》針對電化學(xué)儲能電站火災(zāi)事故防范，提出了詳細(xì)要求，包括：
1）中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池；
2）選用梯次利用動力電池時，應(yīng)進行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進行安全評估；
3）鋰離子電池設(shè)備間應(yīng)單層布置，宜采用預(yù)制艙式。站房式鋰離子電池設(shè)備間，單個防火分區(qū)電池容量不宜超過6MWh；超過6MWh時，室內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定自動滅火系統(tǒng)；
……
盡管跟電站匹配的中大型儲能方式有很多種，包括以抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能為主的機械儲能，電磁儲能，電化學(xué)儲能等，但國家連續(xù)針對電化學(xué)儲能做出要求， 這次干脆把三元鋰電池、鈉硫電池踢出中大型電化學(xué)儲能電站之列，說明政策制定者把儲能設(shè)備的安全性放在首位考慮。
一方面電化學(xué)儲能不受自然條件影響，具有能量密度高、工作電壓大、循環(huán)壽命長、充電速度快等的特點，可以比較方便布置；另一方面，電化學(xué)本身就會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，一旦出了故障，不易撲滅。從全球看，盡管儲能規(guī)范與技術(shù)日益成熟，但跟電化學(xué)儲能相關(guān)的火災(zāi)事故仍無法幸免。
2018~2021年間，全球儲能系統(tǒng)火災(zāi)事故次數(shù)日益，期間光韓國就累計27起，最令人震驚。
2019年4月，美國亞利桑那州儲能火災(zāi)，造成四名消防員受傷；2021年北京大紅門儲能電站起火爆炸，一名值班電工遇難、二名消防員死亡、一名消防員受傷；2021年7月底，在澳大利亞維多利亞州世界上最大的電池基地之一的特斯拉Megapack儲能系統(tǒng)發(fā)生爆燃，延燒了四天；今年3月底，中國臺灣龍井儲能案場也發(fā)生失火意外……
不論是全球主要儲能系統(tǒng)使用的三元鋰電池，或是中國目前主力的磷酸鐵鋰電池，儲能系統(tǒng)都必須回歸到最根本的安全，才是發(fā)展的基石。
01 美韓經(jīng)驗：儲能安全需持續(xù)健全規(guī)范
電化學(xué)儲能系統(tǒng)內(nèi)有上百至上萬顆的電池，一旦起火，處理難度很高，也可能延燒擴大，因此，除了儲能產(chǎn)品本身合格、現(xiàn)場維護和管理非常重要外，還必須搭配消防規(guī)范，才能有效降低風(fēng)險。
這方面，可參考和學(xué)習(xí)美國、韓國等國的規(guī)范。
儲能失火經(jīng)驗慘痛的韓國，于2018年公告鋰離子電池儲能系統(tǒng)防火安全指引（KFS 412），之后連續(xù)于2019年、2020年公布調(diào)查報告。通過一連串管制，2020年與2021年韓國關(guān)于儲能的事故果然大幅下降。
不過，今年韓國儲能火災(zāi)再度增加，5月，韓國能源部公布新一輪的儲能系統(tǒng)安全措施，從限制電池荷電、定期檢查等地方加強防護。
美國的儲能規(guī)范起源較早，2014年民間檢測實驗室UL公布全球第一個儲能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)（UL 9540）?！秶H消防規(guī)范》（IFC）2018版本也納入儲能消防規(guī)定。2019年NFPA（美國消防協(xié)會）再提出定置型儲能系統(tǒng)安裝標(biāo)準(zhǔn)（NFPA 855）。
截至今年，這些標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)仍持續(xù)更新，各州則依當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)采用。
美國的UL 9540標(biāo)準(zhǔn)，是把儲能產(chǎn)品安規(guī)跟儲能消防規(guī)范區(qū)分開來，重點不盡相同。產(chǎn)品安規(guī)是對儲能系統(tǒng)本身的檢測，檢測項目包括電力、機械、流體、環(huán)境等。消防規(guī)范則為降低災(zāi)害規(guī)模，包括儲能柜的能量限制、與鄰柜的安全距離，消防設(shè)備、供水、火災(zāi)偵測等項目。
UL于2014年公布UL 9540，也是全球第一個儲能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)。UL是美國的安全檢測實驗室，非屬官方、也非強制性，但其影響力不容小覷。例如，Amazon美國站從2018年起下架未取得UL認(rèn)證的車充、電池及充電器等產(chǎn)品，作為其網(wǎng)站上電子產(chǎn)品的安全把關(guān)。
一套儲能系統(tǒng)由電池芯、模塊、電池管理、電力轉(zhuǎn)換等子系統(tǒng)組成，UL對各子系統(tǒng)都有不同的認(rèn)證方式。
其中，UL 9540所指的是整體完成后的“儲能系統(tǒng)”的安全標(biāo)準(zhǔn)。不過，要取得這項認(rèn)證，不僅要通過系統(tǒng)測試，從一開始的設(shè)計到各子系統(tǒng)的使用也須全面檢視，涵蓋面完整，因此被視為最嚴(yán)格的儲能系統(tǒng)認(rèn)證。
02 高安全和低成本是電化學(xué)儲能未來
對中國來說，新型儲能的發(fā)展空間非常廣闊。中科院電工研究所儲能技術(shù)研究組組長陳永翀說，盡管我國的儲能裝機規(guī)模世界第一，但儲能與風(fēng)電光伏新能源裝機規(guī)模的比例(簡稱“儲新比”)不到7%；相對而言，其他國家和地區(qū)的平均儲新比已達15.8%。
隨著新能源發(fā)電規(guī)模的快速增加，我國儲新比還有很大的增長空間。
電池儲能系統(tǒng)集成、安全防護等技術(shù)不斷升級，液流電池、壓縮空氣儲能等長時儲能技術(shù)不斷突破，得到了越來越多的資本和市場認(rèn)可，產(chǎn)能和項目規(guī)劃都在緊鑼密鼓進行中。
據(jù)高工鋰電不完全統(tǒng)計，2022年開年以來，國內(nèi)投擴建儲能項目涉及金額達540.44億元，涉及規(guī)模超81GWh。
在整個儲能市場規(guī)模不斷擴大的背景下，隨著電化學(xué)儲能技術(shù)的不斷進步，應(yīng)用成本快快速下降，其規(guī)模也大幅提高。其中，目前建設(shè)的新型儲能項目80%以上都是鋰離子電池，占比最高；其他類型，例如液流電池、鉛酸電池、儲熱蓄冷等占比較小。
近5年，鋰電池能量密度提高了1倍以上、循環(huán)壽命提高了2至3倍、應(yīng)用成本下降超過60%。
但讓業(yè)界擔(dān)憂的是，最近因為原材料價格維持高位，導(dǎo)致儲能成本不斷上升。儲能電池的成本占整個儲能系統(tǒng)成本的50%以上，上游原材料價格的持續(xù)走高，導(dǎo)致下游儲能產(chǎn)業(yè)成本進一步承壓。
2月，鋰電池上游原材料價格維持高位，導(dǎo)致四大關(guān)鍵材料價格難降。其中，磷酸鐵鋰材料均價達16-17萬元/噸，負(fù)極材料均價達3.5-4.8萬元/噸，9μm濕法隔膜均價達1.3-1.55元/平方米，電解液均價達10-12.05萬元/噸。
儲能系統(tǒng)成本的上升，導(dǎo)致儲能項目中標(biāo)價格上漲。根據(jù)高工鋰電統(tǒng)計的招投標(biāo)價格來看，2月儲能系統(tǒng)價格最低為1.41元/Wh，最高達到1.97元/Wh；目前儲能系統(tǒng)的平均價格已經(jīng)上漲到1.8元/瓦時，相比于2021年的1.5元/瓦時，上漲了20%。
不僅如此，加大安全投入也會增加儲能項目成本。
為此，專家建議，要加快建立新型儲能價格等成本疏導(dǎo)機制。當(dāng)前有關(guān)部門已出臺加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見、“十四五”實施方案等，鼓勵儲能項目通過電力市場疏導(dǎo)成本、獲取收益。但目前參與市場的準(zhǔn)入條件、交易機制等細(xì)則尚未明確，各側(cè)儲能缺乏成熟的商業(yè)模式，企業(yè)安裝儲能的積極性并不高。
國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所副所長黃碧斌建議，國家應(yīng)進一步細(xì)化電網(wǎng)側(cè)獨立儲能參與市場機制，完善電網(wǎng)側(cè)替代性儲能價格疏導(dǎo)機制，完善峰谷電價、尖峰電價政策，優(yōu)化峰谷電價價差，為用戶側(cè)儲能發(fā)展創(chuàng)造空間。
總之，儲能要走規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、市場化之路，一方面需要鼓勵不同技術(shù)路線的競爭，另一方面，高安全、低成本、可持續(xù)則是共同目標(biāo)。
