7月(yue)23日,國家(jia)發(fa)改委、國家(jia)能(neng)源局印發(fa)《關于加快推(tui)動新(xin)(xin)型(xing)儲能(neng)發(fa)展的指導意見》,強(qiang)調“加強(qiang)安(an)全(quan)風險防(fang)范,督促(cu)地方政府相(xiang)關部門明確新(xin)(xin)型(xing)儲能(neng)產業(ye)鏈(lian)各環節安(an)全(quan)責(ze)任主體(ti),強(qiang)化消防(fang)安(an)全(quan)管理。明確新(xin)(xin)型(xing)儲能(neng)并網(wang)運(yun)行(xing)(xing)標(biao)準,加強(qiang)組件和系統運(yun)行(xing)(xing)狀(zhuang)態在線(xian)監測,有(you)效(xiao)提升安(an)全(quan)運(yun)行(xing)(xing)水(shui)平。”
多位業內人士表示,“安(an)全(quan)性是儲(chu)能(neng)行業發展(zhan)底(di)線”。記(ji)者了解到,在(zai)儲(chu)能(neng)產業蓬勃(bo)發展(zhan)的背后(hou),儲(chu)能(neng)安(an)全(quan)性、標準規(gui)(gui)范等(deng)方面仍存在(zai)不(bu)小的挑戰。我國電(dian)化學儲(chu)能(neng)發展(zhan)迅(xun)猛,裝機規(gui)(gui)模最大的鋰(li)(li)離子電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)已從(cong)“商業化初期(qi)”邁(mai)入“規(gui)(gui)模化發展(zhan)”的新階段,數(shu)量(liang)大、種(zhong)類多的鋰(li)(li)離子電(dian)池(chi)在(zai)發電(dian)側(ce)、電(dian)網側(ce)、用戶側(ce)均發生過火(huo)災。
“既有(you)相關(guan)標準有(you)待完善(shan)的問題,行業規范亟(ji)待加(jia)強,也有(you)部分(fen)企(qi)業大(da)干快上,產(chan)品(pin)質量(liang)不高、品(pin)控不嚴等因素,有(you)待進一步規范和(he)引導。”工(gong)信(xin)部電子信(xin)息司副司長徐文(wen)立表示。
中關村儲(chu)(chu)能(neng)(neng)產(chan)業(ye)技術聯盟理事長陳海生同樣認為,電化學儲(chu)(chu)能(neng)(neng)經過十多年發(fa)(fa)展,保持很高增長率的同時,安全事故時有發(fa)(fa)生,不過,儲(chu)(chu)能(neng)(neng)行業(ye)發(fa)(fa)展不能(neng)(neng)因(yin)噎廢食。
為何鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)容易發生火災(zai)爆(bao)炸事故?業內人士一致認為,關(guan)鍵在(zai)于儲能(neng)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)在(zai)熱(re)(re)失控的情況下極易存在(zai)火災(zai)燃爆(bao)風(feng)險。“熱(re)(re)失控是由各種誘因引(yin)發的鏈式反(fan)應(ying)(ying),發熱(re)(re)量可使電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)溫(wen)度升高400-1000攝氏度。在(zai)鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)中(zhong),除了正(zheng)常(chang)的充電(dian)(dian)—放(fang)(fang)電(dian)(dian)反(fan)應(ying)(ying)外,還存在(zai)許多潛在(zai)的放(fang)(fang)熱(re)(re)副(fu)反(fan)應(ying)(ying)。當電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)溫(wen)度過高或過時充電(dian)(dian),易被(bei)引(yin)爆(bao)。”中(zhong)國(guo)科學院院士、清華大學教授歐(ou)陽(yang)明高指出(chu)。
在歐盟科學(xue)院院士、中國科學(xue)技術大學(xue)教授孫(sun)金華看(kan)來,鋰電池(chi)系統熱失控(kong)的誘因在于電池(chi)的內短路,如絕緣故障、老化(hua),夏季高溫、電池(chi)匯(hui)流處銅鋁直(zhi)接搭接導(dao)致過熱等(deng)。
“鋰離子電(dian)池特(te)征(zheng)(zheng)參量(liang)存在差(cha)(cha)異,熱失(shi)控前期(qi)捕捉不(bu)精(jing)準,導致儲能電(dian)站運(yun)行工況下熱失(shi)控特(te)有特(te)征(zheng)(zheng)缺(que)少預警(jing)(jing),缺(que)少多(duo)重安全(quan)保(bao)護。”國網江蘇省電(dian)力有限公司經濟(ji)技(ji)(ji)術研究院發(fa)展科技(ji)(ji)部主任王庭華表示,“我們對(dui)不(bu)同廠家電(dian)池實(shi)體試(shi)驗(yan)58次,驗(yan)證了幾方面問題,一是(shi)(shi)熱失(shi)控電(dian)氣特(te)征(zheng)(zheng)參量(liang)不(bu)敏感、滯后;二是(shi)(shi)火災(zai)消防煙感溫報警(jing)(jing)不(bu)及時;三是(shi)(shi)現有氣體等化(hua)學滅(mie)火劑不(bu)能抑(yi)制電(dian)池復燃;四是(shi)(shi)機械(xie)、加(jia)熱誘發(fa)熱失(shi)控和(he)充(chong)放熱失(shi)控有很大差(cha)(cha)異。”
“電(dian)池(chi)熱(re)(re)失控(kong)不可避免(mian)。”比亞迪電(dian)力科(ke)學研(yan)究院(yuan)院(yuan)長(chang)尹韶文(wen)認為,“儲(chu)能進入吉瓦時代(dai),必須要考慮電(dian)池(chi)熱(re)(re)失控(kong)對儲(chu)能系統帶來(lai)的(de)(de)風險(xian),只(zhi)有處(chu)理好熱(re)(re)失控(kong)帶來(lai)的(de)(de)火(huo)災和(he)爆(bao)炸(zha)風險(xian),才能真正(zheng)滿足規模化儲(chu)能時代(dai)新的(de)(de)安全要求(qiu)。”
如(ru)何解決熱(re)失控問(wen)題(ti),提升儲能電站安全性能?業內人(ren)士(shi)普(pu)遍認為(wei),構建生命周(zhou)期主動預(yu)(yu)警系統,可判斷電池惡化情況,對“不健康”電池提前預(yu)(yu)警,同時,還(huan)可以實現器件壽命預(yu)(yu)測(ce),把安全問(wen)題(ti)消滅(mie)在“萌芽”狀(zhuang)態。
“儲能(neng)行(xing)業需要全(quan)(quan)面建設電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)安(an)全(quan)(quan)監控(kong)系統,建立(li)智能(neng)高效(xiao)新一代鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)(guan)理系統,從電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)狀態(tai)控(kong)制(zhi)管(guan)(guan)理,到每個電(dian)(dian)(dian)芯(xin)實(shi)時狀態(tai)感知動(dong)態(tai)調整、及(ji)時告警(jing)和(he)(he)控(kong)制(zhi)。”王庭(ting)華表(biao)示,未來需要開展電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)狀態(tai)分析預判和(he)(he)主動(dong)預警(jing)技術(shu),實(shi)現運維維護提(ti)前判斷、故障及(ji)早(zao)排查,研究(jiu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)衰老周期(qi)的(de)早(zao)期(qi)預測技術(shu),對大規模儲能(neng)電(dian)(dian)(dian)站、梯次儲能(neng)電(dian)(dian)(dian)站、3-5年(nian)老舊電(dian)(dian)(dian)站,建立(li)全(quan)(quan)生命(ming)周期(qi)智能(neng)化管(guan)(guan)理解決方案。
孫金(jin)華認為,圍(wei)繞如何構筑鋰離子(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)“本(ben)體安(an)(an)全-過(guo)程安(an)(an)全-消防安(an)(an)全”三道(dao)防線,需要政產(chan)學研(yan)(yan)用(yong)協同(tong)攻(gong)關(guan),在(zai)(zai)基(ji)礎研(yan)(yan)究、技(ji)術(shu)研(yan)(yan)發(fa)、產(chan)業化(hua)實(shi)現、政策法規等(deng)方面不(bu)(bu)斷(duan)創新。在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)本(ben)質(zhi)安(an)(an)全技(ji)術(shu)方面,研(yan)(yan)發(fa)兼備(bei)化(hua)學性能(neng)(neng)和(he)(he)高安(an)(an)全性的(de)難(nan)燃和(he)(he)不(bu)(bu)然電(dian)(dian)(dian)(dian)解液,以(yi)及安(an)(an)全性較高的(de)正極材(cai)料(liao)等(deng)。在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)過(guo)程安(an)(an)全方面,研(yan)(yan)發(fa)適(shi)用(yong)于電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)使用(yong)全過(guo)程的(de)故障(zhang)診斷(duan)技(ji)術(shu),以(yi)及基(ji)于多(duo)參數融合的(de)熱失控(kong)多(duo)級預(yu)警技(ji)術(shu)。建議“將消防安(an)(an)全投入(ru)納入(ru)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)建設(she)的(de)硬(ying)成本(ben),因為在(zai)(zai)建設(she)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)時候,一講到經(jing)濟、成本(ben),往(wang)往(wang)首(shou)先削減(jian)的(de)是消防安(an)(an)全成本(ben),從而(er)犧牲了(le)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)安(an)(an)全性。”
中國能(neng)源研(yan)究會理(li)事長(chang)史玉(yu)波建(jian)議(yi),要嚴把儲(chu)能(neng)電站(zhan)參與方(fang)資質,通過建(jian)立合理(li)的(de)(de)行業(ye)準(zhun)入機制(zhi),提(ti)升(sheng)行業(ye)整體規范(fan)水平。行業(ye)內需積(ji)極開展儲(chu)能(neng)電站(zhan)設計、建(jian)設、運行、維護方(fang)面的(de)(de)培(pei)訓(xun)與研(yan)討,提(ti)高(gao)整個行業(ye)系(xi)統(tong)設計水平。“此外,要提(ti)升(sheng)電力(li)儲(chu)能(neng)相(xiang)關國家標(biao)準(zhun)、行業(ye)標(biao)準(zhun)、團(tuan)體標(biao)準(zhun)的(de)(de)建(jian)設工(gong)作力(li)度,尤(you)其發(fa)揮行業(ye)組織力(li)量,根據行業(ye)需求,迅速(su)反(fan)應,積(ji)極高(gao)效的(de)(de)推進(jin)儲(chu)能(neng)安全相(xiang)關團(tuan)體標(biao)準(zhun)的(de)(de)制(zhi)定(ding),規范(fan)和引(yin)領我(wo)國儲(chu)能(neng)行業(ye)的(de)(de)健康有(you)序(xu)發(fa)展。”