隨著磷酸鐵鋰電池為主的電化學儲能的快速增長,其安全問題迫在眉睫。盡管相對于三元鋰等電池類型,磷酸鐵鋰電池的熱穩(wěn)定性較好,在運行中表現(xiàn)出良好的運行穩(wěn)定性,但其也并非絕對安全,在電芯缺陷、電池老化、外部短路、熱沖擊或設(shè)計、施工、運行不合理等情況下依然有誘發(fā)電池熱失控進而發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸的風險。
不同于其他物質(zhì)的燃燒屬性,磷酸鐵鋰等電池由于其化學燃燒的固有屬性,在電池發(fā)生熱失控引發(fā)火災(zāi)首次撲滅后,如何阻斷其燃燒鏈,防止其復(fù)燃是行業(yè)最大的難點。目前,行業(yè)普遍采用七氟丙烷、全氟己酮、細水霧等消防介質(zhì)作為電池艙滅火介質(zhì),但面對電池燃燒的復(fù)雜性,在防止電池復(fù)燃的問題上技術(shù)難度依然很大,因此,在儲能戶外場地設(shè)置消火栓等水消防是必不可少的措施,也是重要的保底手段。
儲能作為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備,短短的幾年時間,從試驗示范快速地走向商業(yè)化,但在此過程中安全等諸多問題也逐步暴露,特別是北京“4.16”事故引發(fā)行業(yè)的警覺和深思。安全問題關(guān)乎行業(yè)能否長久發(fā)展,嚴守安全底線是促進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要因素。面對儲能安全的重大難題,國家和行業(yè)也在積極面對、制定多項管理規(guī)定規(guī)范并推動儲能行業(yè)的安全有序發(fā)展。
近期,國家能源局綜合司印發(fā)《關(guān)于加強電化學儲能電站安全管理的通知》(以下簡稱“通知”)引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注,通知從規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備選型、施工驗收、運行維護、應(yīng)急消防等方面對儲能的安全管理進行全過程的規(guī)范化。
規(guī)劃設(shè)計是工程建設(shè)的發(fā)起點,由于儲能設(shè)備具有模塊化、集成化的特點,早期的很多儲能項目由儲能廠家來主導(dǎo)建設(shè),甚至沒有設(shè)計單位的參與,在站址選擇、場地布局、設(shè)備選型、消防方式、聯(lián)動控制等方面帶來很大的安全隱患。規(guī)劃設(shè)計是工程建設(shè)的技術(shù)依據(jù),通知明確了在規(guī)劃設(shè)計方面要加強風險評估和設(shè)計審查,通過高質(zhì)量的規(guī)劃設(shè)計來保證儲能電站的安全。
儲能設(shè)備的質(zhì)量和技術(shù)水平高低也是影響安全的重要因素,早期的很多項目,設(shè)備層次不齊、魚龍混雜,特別是部分項目利用有缺陷的電池來低價中標,造成極大的安全隱患。目前,國家已頒布鋰離子電池、儲能變流器、電池管理系統(tǒng)的國標,對主要設(shè)備的型式試驗和出廠試驗項目提出了明確的要求。通知也提出設(shè)備需通過專業(yè)檢測檢驗資質(zhì)的機構(gòu)檢驗合格,并加強到貨抽檢。
施工驗收重點提出了在資質(zhì)審查、質(zhì)量監(jiān)督、并網(wǎng)檢測、并網(wǎng)驗收等方面的合規(guī)性檢查,避免施工的缺陷導(dǎo)致儲能電站的安全隱患。儲能電站將參照風電、光伏等新能源項目,由質(zhì)監(jiān)站對項目進行全過程的質(zhì)量監(jiān)督檢查,管控過程安全;并網(wǎng)檢測也是保證儲能電站安全運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通知規(guī)定了要完成主要設(shè)備及系統(tǒng)的型式試驗、整站調(diào)試試驗和并網(wǎng)檢測。
運行維護是保障儲能電站全壽命周期安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵,通知從明確委托責任、強化日常管理、規(guī)劃信息報送、加強人員培訓、加強退役管理幾個方面提出了具體要求。提升運行維護水平不僅僅是保障儲能電站的安全,也是保證運維人員人生安全的重要舉措,同時還是提升儲能系統(tǒng)運行效率和可用率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在采取重重措施保障儲能電站安全的基礎(chǔ)上,最大可能地減少發(fā)生安全事故的概率,同時仍要做好應(yīng)急消防處置能力。通知提出了落實消防責任、開展應(yīng)急演練、建立聯(lián)動機制三個方面的具體要求,特別是在發(fā)生火災(zāi)時,由于電化學火災(zāi)不同于常規(guī)的火災(zāi),在撲滅明火后儲能電池依然可能復(fù)燃,同時在封閉空間可能會聚集CO、H2等可燃氣體,國內(nèi)外均發(fā)生過儲能電站滅火過程中人身傷亡事故,運行人員和消防人員需掌握其燃燒的機理和特性,采取安全有效的滅火步驟和滅火方式,防止火災(zāi)蔓延,保障人身安全。
通知的出臺對于規(guī)范儲能電站的安全建設(shè)運行具有重要意義,但我們也仍然要看到,冰凍三尺,非一日之寒,電化學儲能電站的安全問題仍未徹底解決,特別是研究本質(zhì)安全的儲能電池或更有效的消防介質(zhì),需要全行業(yè)的繼續(xù)努力,讓儲能安全的“達摩利斯之劍”不再高懸。
原標題:獨家解讀:讓儲能安全的“達摩利斯之劍”不再高懸