9月,浙江溫州儲能項目消防整改“風暴”還在持續蔓延。 繼一季度溫州開展行動——要求儲能電站提交經第三方機構檢測合格的消防質量檢測報告,對于檢測不合格的工商業儲能項目,直接撤銷驗收合格評定,不予兌現相關補貼之后。杭州、金華等地陸續出臺政策文件,加強消防設計審查驗收,消防查驗納入竣工驗收內容。近期更有消息稱,主管部門正醞釀對全國儲能消防安全隱患開展全面排查和整改,尤其是對投運3年以上的儲能電站、非磷酸鐵鋰技術路線的儲能電站、新能源強制配建且沒有被調用的儲能電站,以及靠近居民的工商業和戶用儲能電站加強消防監管。 消防整改將新型儲能行業迅速發展下的安全問題推到聚光燈下。那么,新型儲能的安全問題從何而來?能否從根本上解決這一問題?對企業而言,又該如何平衡好成本與安全的關系? 安全隱患放大 近年來,我國新型儲能保持迅猛發展態勢,且單站規模越來越大,應用場景越來越多。中關村儲能產業技術聯盟數據顯示,今年上半年,百兆瓦級項目數量增速明顯,50余個百兆瓦級項目相繼投運,同比增長30%,規劃和建設中的百兆瓦級項目數量已超過去年全年。用戶側儲能的市場熱度持續升高,上半年新增備案項目5231個,服務于可再生能源并網、大容量能源服務、用戶能源管理等。 “今年以來,海南萬寧、浙江寧波等地均發生儲能電站火災事故,安全形勢非常嚴峻。不僅國內,近期美國加州Gateaway儲能電站,韓國華城電池廠也發生了嚴重火災事故,為儲能行業安全再次敲響警鐘。” 在近日召開的第四屆國際儲能安全研討會上,應急管理部天津消防研究所副所長魯志寶指出,相關部門要求排查儲能電站的火災隱患,著力提升儲能電站的火災事故處置能力。 那么,儲能電站安全問題的根源何在?儲能系統主要由電芯、電池管理系統(BMS)、儲能變流器(PCS)、站控與能量管理系統(EMS)、溫控消防幾部分構成,電芯熱失控是安全問題的首要元兇。 中國科學技術大學教授孫金華認為,正常情況下,磷酸鐵鋰儲能電池是有安全保障的,單體電池的失效率為千萬到萬萬分之一,概率很低。但單一維度安全不等于系統安全,通過加熱、過充或針刺試驗使電池熱失控冒煙而不著火,就認為該電池是絕對安全的錯誤認識必須予以糾正。大型儲能電站由幾萬乃至幾十萬個電池串并聯組成,除電池自身的熱失控火災風險以外,儲能系統的電氣故障也會進一步增加火災的概率,使儲能電站火災總體概率大幅提升。 有效與成本平衡難題 安全是儲能發展的關鍵前提,已成業內共識,但企業在實際管理中對“度”的把握卻存在疑慮。 “用戶側和工商業儲能對安全問題的認識有兩個極端:一個極端是用戶覺得無所謂,甚至儲能電柜像空調機一樣,直接放置在家庭窗戶外,沒有安全間距的概念,很危險;另一個極端是過分強調安全,安全很重要,但能源項目要理解實際應用情況,比如,早期風電站配消防設備時,我們建議配在升壓站就可以了,百米高的風塔要真發生火災,消防設備也夠不著。”華電科工儲能分公司總經理葛文剛指出,儲能項目安全包括電氣安全、信息安全、消防安全等。要抓住問題的本質,把有限的資源用到最需要的地方,不要“一刀切”。 有消防設施就一定能滅火嗎?未必。美國Gateway儲能電站大火持續六天,多次出現復燃。應急管理部天津消防研究所第四研究室副主任卓萍坦言,鋰電池化學反應機制復雜,同樣一種滅火系統針對不同類型的儲能電站,大小變了,系統結構不同,不一定能夠消除火災,滅火技術的有效性、針對性還有待探討。 “我更關注的是成本和代價,怎樣花最少的錢把事情辦好。”華能清能院儲能技術部主任劉明義表示,安全問題非常重要,但不應過度強調,要考慮項目成本和消防技術的有效性。國內儲能電站事故多發生在安裝和調試階段,比如違規操作,實際運行期間發生事故的并不多。對儲能電站而言,現在最大的瓶頸是性能,出現極端安全事故的概率遠低于電芯性能衰減的概率,電池一致性或其他性能問題將導致儲能電站資產的損失和浪費。 在目前儲能電站建設中,預制艙和站房式儲能應用方式被廣泛采用。相比前者占地面積大、艙體數量多,后者將儲能核心設備疊放在建筑物內,利于集約化利用和統籌管理,被認為是大規模儲能電站的高效選擇。“預制倉消防相對簡單,只要把間距拉夠,即使起火,也不會出現‘火燒連營’的情況。站房式儲能安全風險不容忽視,但現在最大困惑是建成后如何驗收,缺乏消防驗收標準是目前站房式儲能電站面臨的最大難題。”劉明義稱。 做好分級、多層管理 隨著儲能規模的擴大和應用場景的拓展,項目安全管理務求精準施策,不能一概而論。葛文剛認為,儲能消防要根據儲能設備所處環境做好分級管理,比如像西部偏遠地區的電站可以考慮適當放寬消防安全標準,采用設置防火隔離設施來防止火災擴散和蔓延,而靠近用戶側的電站則要提高安全標準要求。 消防只是減災手段,更重要的是從源頭防范風險隱患。南網科技副總工程師蘇偉指出,要做好儲能設備安全設計選型,加強質量監督管理,對關鍵設備出廠前進行監造、質檢、驗收,儲能系統到貨后對電芯、模組、電池簇的質量進行抽檢。在儲能電站建設區設置隔離,設備到達現場后要及時安裝接入,安排專業的調試單位及調試人員盡快開展調試、試運。根據實際情況,建立完善的運行維護管理制度,制定應急預案,做好防事故措施。與此同時,加強儲能電站安全性能評估及電池退役管理,委托第三方開展年度技術監督,當全站容量測試結果低于80%時,應報調度機構整站更換新電池或安排儲能電站退役。 被動安全不如主動作為。目前,儲能企業紛紛加強技術攻關,建立起本體安全、過程安全和消防安全的三道防線,通過優化電池材料體系、全電池系統安全設計、生產工藝等方面,提升儲能電池安全性能。在運行過程中,做好電池故障隱患的預測預警,將火災事故扼殺在萌芽狀態。消防層面,持續研發快速滅火抗復燃技術,確保小火不成災。 值得注意的是,儲能市場競爭日趨激烈,以次充好、低質價格競爭亂象為行業安全帶來新隱患。上半年儲能系統中標價格較去年同期下降49%。溫控環節價格也大幅下行,3.35MWh液冷集裝箱消防系統每瓦時成本由2022年4季度的0.065元降到今年2季度的0.017元。 精準施策不等于減少消防投入。“無論價格怎么降,消防安全或者整個安全系統的投入不能降,這是安全的底線。”業內呼吁,共同構建維護良性的市場競爭環境,尊重知識產權,加大技術研發,堅守質量底線,確保產品的安全穩定可靠,以高安全護航新型儲能產業行穩致遠。 |
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