国内储能装机规模跃至全球第一 消防安全紧握产业发展“命脉”

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国内储能装机规模跃至全球第一 消防安全紧握产业发展“命脉”
2023-03-22 14:32:00
仅去年一年,国内储能电站装机规模增量便远超之前十年之和。
  根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能数据库的不完全统计,2022年,国内新增投运新型储能项目装机规模达6.9GW/15.3GWh,去年一年新增超过了过去十年累计的装机量5.7GW/11.2GWh。
  与此同时,中国储能装机规模一跃成为全球第一。
  单个项目规模与以往相比也大幅提升,百兆瓦级项目成为常态,过去一年20多个百兆瓦级项目实现并网运行,规划在建中的百兆瓦级项目数更是达到400余个,其中包括7个吉瓦级项目。
  储能产业不断向规模化、规范化发展,中国在储能产业链方面的优势,已经成为全球储能产业的中坚力量,为全球的能源转型发挥举足轻重的作用。
  安全是红线
  储能产业高速发展的同时,储能的安全建设和运行压力也在不断增加。根据统计,从2011年算起,全球储能安全事故70多起。即便是在储能产业发展了十多年后,2022年全球也发生储能事故17起,这些还不包括户用储能事故。
  “可以说,安全问题是制约我们储能规模化发展的痛点,只有解决安全问题,储能产业才能走向健康发展。”中关村储能产业技术联盟秘书长刘为在第一届储能消防安全产业创新发展高峰论坛上强调。
  其他国家的先例也启示,储能安全不仅是底线,更有可能成为将卡住行业发展的一道瓶颈。
  中国科学技术大学教授、欧盟科学院院士孙金华提到,从国际来讲,韩国在2018年前电化学储能世界领先的,装机容量全球最高。但是,韩国在2017年8月到2018年5月间,一千座左右的储能电站共发生了23起火灾,每一座储能电站每年发生火灾的概率是1.5%,这是绝对不可能接受的概率。所以,韩国电化学储能产业得到了致命打击,自此以后一蹶不振。同样,美国、澳大利亚等国家也发生了很多起火灾。
  因此,在储能产业高速发展的同时,业内也急迫地寻求可供参考的规范标准。目前,已有多份文件关注电化学储能安全,强调安全管理和标准修订。
  国务院安全生产委员会在《“十四五”国家安全生产规划》中强调要严密防控电化学储能站等新技术新产业新业态安全风险;国家能源局综合司《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》中将项目法人列为安全运行责任主体,从规划设计、设备选型、施工验收、并网验收、运行维护、应急消防处置能力提出安全管理要求;国家发改委、国家能源局在《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中多次强调储能安全,提出要强化电化学储能安全技术研究,推动建立安全标准及管理体系,加强安全风险防范,强化消防安全管理。
  技术标准规范亟待提升
  新能源业态规模快速增长,对安全问题提出了新的课题。
  中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高认为,储能安全要从三个方面入手,本征安全、主动安全以及被动安全。
  欧阳明高提到,储能系统目前采用磷酸铁锂电池较多,也被认为比较安全。现在储能领域也出现很多大安时电池,比如320Ah磷酸铁锂电池,“我们研究发现这种电池内部温度也可以超过800度,可以产生大量可燃气体,这些气体中含有大量氢气,遇到明火会产生爆炸,需要特别防范电气系统电弧等危险因素。”
  针对主动安全,欧阳明高所带领的团队正在开发全智能化电池;同时,欧阳明高认为被动安全是最后一道防线,涉及从事故调查到失效机理和模型,最后是先进热管理系统开发整个体系。
  孙金华认为,目前储能电站的消防安全技术存在的四个核心问题。
  一是,标准规范严重滞后于产业发展。当前储能电站建设规范采用GB51048-2014标准,在这一标准中储能消防要符合建筑防火规范有关规定,防火器材按照建筑灭火器设计规范,也就是“把储能电站当作建筑来看”。
  孙金华强调,储能电站火灾和建筑火灾是完全不一样的,所以照搬过去完全不适用。“好在学界充分认识到这个问题,好在经过多轮征求意见,《电化学储能电站设计规范》已制定完毕,发布在即。”孙金华提到。
  二是电池故障隐患与热失控精准预测缺陷。“我们不能等到电池发生热失控以后再想办法,要早期介入早期治疗早期诊断。”
  三是储能电站高效灭火技术不成熟。储能电站用气溶胶、水系灭火系统,水系灭火系统浇上去容易形成电池外短路,进一步诱发事故。对于储能电站和电动大巴,用水系灭火就有外短路,诱发事故扩大的风险。七氟丙烷系统无法解决电池物质复燃问题。
  四是,缺乏协同一体化安防技术与智能管理系统。
  21世纪经济报道记者注意到,此前,国家标准GB/T42288-2022《电化学储能电站安全规程》由市场监管总局(标准委)批准正式发布,文件将于2023年7月1日起正式实施。
  据悉,该文件适用于锂离子电池、铅酸(炭)电池、液流电池、水电解制氢/燃料电池储能电站。该标准规定了电化学储能电站设备设施安全技术要求、运行、维护、检修、试验等方面的安全要求,涉及储能电池、BMS、PCS、监控、消防等各类设备的检修规定。
  该文件的发布,将进一步提升电化学储能电站全寿命周期的安全性,可有效保障电化学储能电站安全稳定运行。
(文章来源:21世纪经济报道)
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