7月(yue)23日,國(guo)家(jia)發(fa)改(gai)委、國(guo)家(jia)能(neng)(neng)源局印(yin)發(fa)《關(guan)于(yu)加(jia)(jia)快(kuai)推(tui)動新(xin)型儲能(neng)(neng)發(fa)展的指導意見》,強調“加(jia)(jia)強安全風險(xian)防(fang)范(fan),督促地方政府相關(guan)部門明確(que)新(xin)型儲能(neng)(neng)產業鏈(lian)各環節安全責任主體(ti),強化(hua)消防(fang)安全管理。明確(que)新(xin)型儲能(neng)(neng)并網運(yun)行標準,加(jia)(jia)強組件和系統運(yun)行狀態(tai)在線監測,有效提升安全運(yun)行水(shui)平(ping)。”
多(duo)位業內人(ren)士表示,“安全性是儲(chu)能行業發(fa)(fa)展(zhan)底線”。記者了(le)解到,在儲(chu)能產業蓬(peng)勃發(fa)(fa)展(zhan)的(de)背后,儲(chu)能安全性、標準規(gui)(gui)范等方面仍存(cun)在不小的(de)挑戰(zhan)。我國電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能發(fa)(fa)展(zhan)迅(xun)猛,裝機規(gui)(gui)模最大(da)的(de)鋰離子電(dian)池(chi)儲(chu)能已從(cong)“商業化(hua)初期(qi)”邁入“規(gui)(gui)模化(hua)發(fa)(fa)展(zhan)”的(de)新階段,數量大(da)、種類多(duo)的(de)鋰離子電(dian)池(chi)在發(fa)(fa)電(dian)側、電(dian)網側、用(yong)戶(hu)側均(jun)發(fa)(fa)生過火災。
“既有(you)相關標準有(you)待完善的問題,行業規范亟(ji)待加(jia)強,也(ye)有(you)部(bu)分企業大干快上,產品質量(liang)不(bu)高(gao)、品控(kong)不(bu)嚴(yan)等因素,有(you)待進一步規范和引(yin)導。”工信(xin)(xin)部(bu)電子(zi)信(xin)(xin)息司副(fu)司長徐文立表示。
中關(guan)村(cun)儲能(neng)(neng)產業技(ji)術聯(lian)盟理事長陳海(hai)生同(tong)樣(yang)認為,電(dian)化學儲能(neng)(neng)經過十(shi)多年發展,保持很高增長率的同(tong)時(shi),安全(quan)事故時(shi)有發生,不(bu)過,儲能(neng)(neng)行業發展不(bu)能(neng)(neng)因(yin)噎廢食。
為(wei)何鋰(li)離子(zi)電(dian)池容易(yi)發生火災(zai)爆(bao)(bao)炸事故?業內人士(shi)一致認為(wei),關鍵在于儲能電(dian)池在熱(re)失(shi)控的情況(kuang)下極易(yi)存(cun)在火災(zai)燃(ran)爆(bao)(bao)風險。“熱(re)失(shi)控是由各種(zhong)誘(you)因引(yin)(yin)發的鏈(lian)式(shi)反應,發熱(re)量可使電(dian)池溫(wen)度(du)升高(gao)(gao)400-1000攝氏度(du)。在鋰(li)離子(zi)電(dian)池中(zhong),除了(le)正常(chang)的充電(dian)—放電(dian)反應外,還存(cun)在許多潛(qian)在的放熱(re)副反應。當電(dian)池溫(wen)度(du)過高(gao)(gao)或(huo)過時(shi)充電(dian),易(yi)被(bei)引(yin)(yin)爆(bao)(bao)。”中(zhong)國科學院院士(shi)、清華大學教授歐陽(yang)明高(gao)(gao)指出。
在歐(ou)盟科學院院士(shi)、中國(guo)科學技術大學教授孫金華看(kan)來,鋰電(dian)(dian)池系統(tong)熱(re)(re)失控的(de)誘因在于電(dian)(dian)池的(de)內(nei)短路,如絕緣故(gu)障、老化,夏季高(gao)溫、電(dian)(dian)池匯流處銅鋁直接(jie)搭接(jie)導致過(guo)熱(re)(re)等。
“鋰離(li)子電池(chi)(chi)(chi)特征(zheng)參量存在差異(yi),熱(re)失控前期捕捉不(bu)(bu)精準,導致儲能(neng)電站運行工況下熱(re)失控特有(you)特征(zheng)缺少預警,缺少多重安全(quan)保護。”國網江(jiang)蘇省電力有(you)限公司經濟技(ji)術研究院發展科技(ji)部主任(ren)王庭華表示,“我(wo)們對不(bu)(bu)同廠家電池(chi)(chi)(chi)實體試驗(yan)58次,驗(yan)證了幾方面問(wen)題(ti),一(yi)是(shi)熱(re)失控電氣特征(zheng)參量不(bu)(bu)敏感(gan)、滯后(hou);二是(shi)火(huo)災消防煙感(gan)溫(wen)報警不(bu)(bu)及時;三是(shi)現有(you)氣體等化(hua)學滅(mie)火(huo)劑不(bu)(bu)能(neng)抑制電池(chi)(chi)(chi)復燃;四是(shi)機(ji)械(xie)、加熱(re)誘發熱(re)失控和充放熱(re)失控有(you)很大(da)差異(yi)。”
“電池熱失(shi)(shi)控不可避(bi)免。”比亞迪電力科學研(yan)究院院長尹韶文認為,“儲能進入吉瓦時代,必(bi)須(xu)要考(kao)慮電池熱失(shi)(shi)控對儲能系統帶來的(de)風(feng)險,只(zhi)有處理好熱失(shi)(shi)控帶來的(de)火(huo)災和爆炸風(feng)險,才能真正滿足規(gui)模化儲能時代新的(de)安全要求。”
如何(he)解決(jue)熱失(shi)控問題(ti),提(ti)升儲能電站安全性能?業內人(ren)士(shi)普遍認(ren)為,構建生命周期主動預(yu)警(jing)系統,可判斷電池(chi)惡化情況,對“不健康”電池(chi)提(ti)前預(yu)警(jing),同時,還可以(yi)實(shi)現器(qi)件(jian)壽命預(yu)測(ce),把安全問題(ti)消(xiao)滅在“萌芽(ya)”狀態(tai)。
“儲(chu)能(neng)(neng)行業需(xu)要(yao)全(quan)面建(jian)設電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)安全(quan)監控系統(tong),建(jian)立(li)智(zhi)能(neng)(neng)高效新一(yi)代鋰(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)管(guan)理系統(tong),從電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)狀態(tai)(tai)控制管(guan)理,到(dao)每個電(dian)(dian)(dian)(dian)芯實時(shi)(shi)狀態(tai)(tai)感(gan)知動(dong)態(tai)(tai)調整、及(ji)時(shi)(shi)告警和控制。”王庭華表示,未來需(xu)要(yao)開(kai)展電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)狀態(tai)(tai)分(fen)析(xi)預判和主(zhu)動(dong)預警技(ji)術,實現運維維護(hu)提前判斷(duan)、故障及(ji)早排查,研究電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)衰老(lao)(lao)周期的(de)早期預測技(ji)術,對(dui)大(da)規模儲(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)、梯次(ci)儲(chu)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)、3-5年老(lao)(lao)舊電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan),建(jian)立(li)全(quan)生命周期智(zhi)能(neng)(neng)化管(guan)理解決(jue)方案(an)。
孫金華認為,圍繞(rao)如何構(gou)筑鋰離子電(dian)池(chi)“本(ben)(ben)(ben)(ben)體安(an)全(quan)-過程安(an)全(quan)-消(xiao)防(fang)安(an)全(quan)”三道防(fang)線,需要政產學(xue)研用(yong)協同攻(gong)關,在基礎研究(jiu)、技術(shu)研發、產業化(hua)(hua)實(shi)現、政策法(fa)規(gui)等(deng)方(fang)面(mian)不斷創新。在電(dian)池(chi)本(ben)(ben)(ben)(ben)質安(an)全(quan)技術(shu)方(fang)面(mian),研發兼備化(hua)(hua)學(xue)性(xing)能(neng)和(he)高(gao)安(an)全(quan)性(xing)的(de)難燃和(he)不然電(dian)解液,以(yi)(yi)及安(an)全(quan)性(xing)較高(gao)的(de)正極材(cai)料等(deng)。在電(dian)池(chi)過程安(an)全(quan)方(fang)面(mian),研發適用(yong)于電(dian)池(chi)使用(yong)全(quan)過程的(de)故障(zhang)診斷技術(shu),以(yi)(yi)及基于多參數融合的(de)熱失控多級(ji)預警技術(shu)。建議“將消(xiao)防(fang)安(an)全(quan)投(tou)入納入儲能(neng)電(dian)建設(she)的(de)硬成本(ben)(ben)(ben)(ben),因為在建設(she)儲能(neng)電(dian)站的(de)時(shi)候(hou),一講到(dao)經濟、成本(ben)(ben)(ben)(ben),往(wang)往(wang)首先削減的(de)是消(xiao)防(fang)安(an)全(quan)成本(ben)(ben)(ben)(ben),從(cong)而犧牲了(le)儲能(neng)電(dian)站的(de)安(an)全(quan)性(xing)。”
中國能(neng)源研(yan)究會理事長史(shi)玉波建議(yi),要(yao)嚴(yan)把儲能(neng)電(dian)(dian)站(zhan)參(can)與方(fang)資(zi)質(zhi),通過建立合理的(de)(de)行(xing)(xing)業準入機制(zhi),提(ti)升行(xing)(xing)業整體(ti)規(gui)范水平(ping)。行(xing)(xing)業內(nei)需(xu)積極開展(zhan)儲能(neng)電(dian)(dian)站(zhan)設(she)計、建設(she)、運(yun)行(xing)(xing)、維(wei)護方(fang)面(mian)的(de)(de)培訓與研(yan)討,提(ti)高整個行(xing)(xing)業系統設(she)計水平(ping)。“此外,要(yao)提(ti)升電(dian)(dian)力儲能(neng)相(xiang)關國家(jia)標準、行(xing)(xing)業標準、團體(ti)標準的(de)(de)建設(she)工作力度(du),尤其(qi)發揮行(xing)(xing)業組(zu)織(zhi)力量,根據行(xing)(xing)業需(xu)求(qiu),迅速(su)反應,積極高效的(de)(de)推進儲能(neng)安全相(xiang)關團體(ti)標準的(de)(de)制(zhi)定,規(gui)范和引領我國儲能(neng)行(xing)(xing)業的(de)(de)健(jian)康有序(xu)發展(zhan)。”