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储能安全性考验:质量控制、设计、技术水平缺一不可

作者:中国储能网新闻中心 来源:光伏们 发布时间:2021-04-25 浏览:次
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4月16日下午14时,北京丰台区的一声爆炸,为多个省份正计划的新能源配套储能蒙上了一层阴影。除了之前业内人士普遍担心的系统成本增加之外,安全问题被迅速聚焦到了这个领域的核心。

未来新能源的储能配套政策何去何从,相信未来不管从国家还是省级主管部门,不管电力投资企业还是储能企业,都将在接下来一段时间展开密集的探讨。

4月16日12时17分,119指挥中心接丰台区南四环国轩福威斯光储充供电有限公司变电室起火的警情, 调派11个消防站35辆消防车到场处置;14时15分许,在对电站南区进行处置过程中,电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸,导致2名消防员牺牲,1名消防员受伤(伤情稳定),电站内1名员工失联。

经初步调查了解,起火现场为北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站。事发前,该电站正在进行施工调试。消防部门出动共计15个消防站、47辆消防车和235名指战员,直至16日23时40分,起火现场的明火才被彻底扑灭,现场仍在进行冷却降温处理。

储能电站发生火灾等事故屡见报道,但此次事故带来的后果尤为惨烈。在碳中和的大目标与构建以新能源为主体的新型电力系统的艰巨任务当前,这显然给新能源与电化学储能的CP方案迎头浇上了一盘冷水。

“事故调查力度很大,北京市连夜启动了对光伏、储能电站的安全排查,短时间内估计核心大城市很难再上类似的项目了”,有行业人士表示,目前北京市都在严格排查储能、光伏项目的安全性。

被视为唯一“稻草”,多省要求新能源配置储能

出于多种原因等考虑,新能源配置储能正成为全国诸多省份发展新能源的“标配”,从去年下半年以来,包括山东、贵州、江西、海南、陕西、宁夏、山西、甘肃、广西等超过20个省份地区均发文强制或者鼓励新能源配置储能,这一轰轰烈烈的趋势大有席卷全国之意。

从地方政府的角度,配置储能可以增加新能源的消纳空间,同时也可以更大程度上符合电网公司对于新能源稳定、调峰调频等的标准要求。在发展新能源的压力下,要求强配储能也是不得不为之的策略。

从国家层面上,未来光伏、风电的发展规模即将被分为两类:保障性消纳规模和市场化规模,前者通过非水可再生能源最低消纳权重来要求电网保障,后者则要求电力开发投资企业通过自行落实并网条件(如配套新增抽水蓄能、电化学储能、火电调峰等)来落实。

从管理规则来看,保障性规模并不要求强制配套储能,未来主要还将通过电价竞争来获得,电网或调峰电源可在竞价空间中获利;市场性规模则需要通过各项手段来自行落实调峰消纳工作。

但即便在市场化规模中,如何配置储能,也需要国家及各省的相关政策来细化,而配置储能的商业模式也有待探讨。实际上,在目前阶段,由于价格机制等原因,储能的商业模式尚未明确,大部分项目均处于探索阶段。

在新能源投资商眼中,一刀切的要求强配储能并不是一个好的方案,起码当下很难。“风、光刚迈向平价,配置储能要增加0.2元/度左右的成本,从投资的角度来看,这并不是一个优质项目”,某投资商认为,目前新能源配置储能大多是出于政府的强制要求而言,并不具备真正的商业价值。

不过值得确定的是,国家层面上多个主管部门的引导方向将从“要我配储能”向“我要配储能”转变。

储能安全性考验:质量控制、设计、技术水平缺一不可

受困于成本,“目前大部分的新能源配置储能招标,价格是定标的第一因素,最低价中标对于行业的发展并不是好事,以储能电池的特点,一旦出现事故,行业势必要付出代价”,这是在某省份储能招标最低价中标后,某行业资深人士发出的感慨。

除了成本之外,储能电站的安全性与回收问题也是其发展的两大瓶颈,“大规模的锂离子电池储能项目,能量存储大,一旦发生热失控与热蔓延,会呈现边爆炸边起火的状态,而且用水并不能及时扑灭,只能持续注水降温,导致救援难度增大,同时,燃烧会产生大量的有毒有害气体危害环境”,TüV南德大中华区智慧能源副总裁许海亮带领团队针对储能电站的技术安全、检测标准等做了很多的工作。

在他看来,储能发展至今,最大的问题不在于成本,“随着应用规模的爆发,成本下降是可期的,但是安全性却是目前行业需要解决或者说关注的首要问题”。

TüV南德曾针对韩国2年发生的23起储能电站起火事故进行了分析,电池系统的电气保护系统缺陷、运行环境不足(结露严重并且容易暴露在大量灰尘中)、安装质量问题、ESS集成控制和保护系统缺陷以及电池的制造缺陷(长时间在恶劣环境下使用会带来风险)是这些储能电站发生火灾的主要原因。

尽管目前国内并没有相关的报告数据,但借鉴国际经验来看,在这些事故频发的背后,并不是仅仅是单一环节的问题。一方面,从储能行业本身来讲,相关的标准化工作需要加速推动;另一方面,许海亮认为,产品标准只是一方面,“储能电站要从整个系统设计、关键设备质量控制、安装建设规范、运营调试、验收标准、极限恶劣应用、功能安全等方面全盘考虑,不仅需要标准,更需要落地执行。在储能发展过程中,第三方质量技术服务机构的价值会更加凸显”。

公众号“Mr蒋静的资本圈”也发文提醒要重视储能的系统方案设计,“储能电站的安全性不仅仅是电池本体的安全,电池本体做的再好,如果方案不行,也是白搭,可以说应用方案更为重要”。

在第十届储能国际峰会上,针对促进储能发展,国家电网总工程师陈国平提出了五点相关的建议,其中包括坚持规划引领,明确纯储能发展应用的路线图和时间表,加强储能技术标准研究,以进一步规范、细化储能安全的责任主体划分,完善储能系统、测试检验、消防安全等技术标准和规章制度,同时建立储能系统回收检测标准和再利用,完善闭环,防止二次污染。

针对此次事故,也有行业人士提醒到,核心是要出台相关标准,包括产品、设计、验收等标准,并且积极处理出现的问题与错误,不能一刀切的“一炸就全部关掉”,但同时,储能行业也要积极反思,“安全成本是非常重要的”,建议针对电力火灾与化学火灾积极培养对口消防员。

储能的“纠结”:速度与进度

毋庸置疑的是,在构建以新能源为主体的新型电力系统中,如何储存能源/电力是目前的当务之急。尽管目前主管部门已经在加速力推抽水蓄能的建设,但受限于抽蓄的应用场景,当前阶段,电化学储能仍被行业寄予厚望。

陈国平在演讲中明确提出了以新能源为主体的新型电力系统面临的现实问题,其中包括新能源出力波动性大且最小出力低、电力平衡支撑能力不足以及持续高温和寒潮末端等极端天气下,电力供应需求大幅增加,叠加新能源出力大幅下降,电力供应任务艰巨等。

“新型储能是将新能源集成为传统电源特性的物理基础”,电力规划设计总院院长杜忠明认为,新型储能在电力系统中快速吸收、释放功率,能有效支撑节点电压、平抑系统频率波动,缓解新能源高渗透带来的系统安全问题,同时也是改善负荷特性、增强应急储备、提升用电安全性和灵活性的有效手段”。

种种的现实情况可以得出的结论是,在通往新型电力系统的路上,电化学储能仍是其中不可缺少的必备角色。但更为现实的问题是,储能当前仍面临各种的“疑难杂症”亟待解决,包括成本、安全性、标准、技术、回收、商业模式等等,而这并不仅仅是各地区要求强配储能就可以解决的。

在经过了几年的蓄势之后,储能的燎原之火正快速“出圈”,热闹程度从今年的储能国际峰会上便可见一斑,大量的资本与从业人员涌入到这个行业。

“储能目前相当于十年前的光伏,企业利润水平刚刚能维持生存,但从前景来看,储能的发展速度将远快于当时的光伏行业,安全事故也不能阻挡整个行业的发展趋势”,某储能行业资深人士认为,“但让人担忧的是,这个行业现在太‘火’了,市场需要一个循序渐进的稳定发展节奏”。

北京光储电站的事故,也许恰好可以让这已经火出圈的行业“冷静”一下。对于储能相关的生态链以及管理部门来说,“磨刀不误砍柴工”,做好安全管理更有利于行业可持续的健康发展。“要发现所有问题,并找到解决方案来降低风险,绝对安全的产品是不存在的”,许海亮补充道。

关键字:储能电站

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