9月,浙江溫州儲能項目消防整改“風(fēng)暴”還在持續(xù)蔓延。
繼一季度溫州開展行動——要求儲能電站提交經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)檢測合格的消防質(zhì)量檢測報告,對于檢測不合格的工商業(yè)儲能項目,直接撤銷驗收合格評定,不予兌現(xiàn)相關(guān)補(bǔ)貼之后。杭州、金華等地陸續(xù)出臺政策文件,加強(qiáng)消防設(shè)計審查驗收,消防查驗納入竣工驗收內(nèi)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(yùn)3年以上的儲能電站、非磷酸鐵鋰技術(shù)路線的儲能電站、新能源強(qiáng)制配建且沒有被調(diào)用的儲能電站,以及靠近居民的工商業(yè)和戶用儲能電站加強(qiáng)消防監(jiān)管。
消防整改將新型儲能行業(yè)迅速發(fā)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(yè)而言,又該如何平衡好成本與安全的關(guān)系?
安全隱患放大
近年來,我國新型儲能保持迅猛發(fā)展態(tài)勢,且單站規(guī)模越來越大,應(yīng)用場景越來越多。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,今年上半年,百兆瓦級項目數(shù)量增速明顯,50余個百兆瓦級項目相繼投運(yùn),同比增長30%,規(guī)劃和建設(shè)中的百兆瓦級項目數(shù)量已超過去年全年。用戶側(cè)儲能的市場熱度持續(xù)升高,上半年新增備案項目5231個,服務(wù)于可再生能源并網(wǎng)、大容量能源服務(wù)、用戶能源管理等。
“今年以來,海南萬寧、浙江寧波等地均發(fā)生儲能電站火災(zāi)事故,安全形勢非常嚴(yán)峻。不僅國內(nèi),近期美國加州Gateaway儲能電站,韓國華城電池廠也發(fā)生了嚴(yán)重火災(zāi)事故,為儲能行業(yè)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(yīng)急管理部天津消防研究所副所長魯志寶指出,相關(guān)部門要求排查儲能電站的火災(zāi)隱患,著力提升儲能電站的火災(zāi)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(tǒng)主要由電芯、電池管理系統(tǒng)(BMS)、儲能變流器(PCS)、站控與能量管理系統(tǒng)(EMS)、溫控消防幾部分構(gòu)成,電芯熱失控是安全問題的首要元兇。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授孫金華認(rèn)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(tǒng)安全,通過加熱、過充或針刺試驗使電池?zé)崾Э孛盁煻恢?,就認(rèn)為該電池是絕對安全的錯誤認(rèn)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(lián)組成,除電池自身的熱失控火災(zāi)風(fēng)險以外,儲能系統(tǒng)的電氣故障也會進(jìn)一步增加火災(zāi)的概率,使儲能電站火災(zāi)總體概率大幅提升。
有效與成本平衡難題
安全是儲能發(fā)展的關(guān)鍵前提,已成業(yè)內(nèi)共識,但企業(yè)在實際管理中對“度”的把握卻存在疑慮。
“用戶側(cè)和工商業(yè)儲能對安全問題的認(rèn)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(diào)機(jī)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(qiáng)調(diào)安全,安全很重要,但能源項目要理解實際應(yīng)用情況,比如,早期風(fēng)電站配消防設(shè)備時,我們建議配在升壓站就可以了,百米高的風(fēng)塔要真發(fā)生火災(zāi),消防設(shè)備也夠不著?!比A電科工儲能分公司總經(jīng)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(zhì),把有限的資源用到最需要的地方,不要“一刀切”。
有消防設(shè)施就一定能滅火嗎?未必。美國Gateway儲能電站大火持續(xù)六天,多次出現(xiàn)復(fù)燃。應(yīng)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(xué)反應(yīng)機(jī)制復(fù)雜,同樣一種滅火系統(tǒng)針對不同類型的儲能電站,大小變了,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同,不一定能夠消除火災(zāi),滅火技術(shù)的有效性、針對性還有待探討。
“我更關(guān)注的是成本和代價,怎樣花最少的錢把事情辦好?!比A能清能院儲能技術(shù)部主任劉明義表示,安全問題非常重要,但不應(yīng)過度強(qiáng)調(diào),要考慮項目成本和消防技術(shù)的有效性。國內(nèi)儲能電站事故多發(fā)生在安裝和調(diào)試階段,比如違規(guī)操作,實際運(yùn)行期間發(fā)生事故的并不多。對儲能電站而言,現(xiàn)在最大的瓶頸是性能,出現(xiàn)極端安全事故的概率遠(yuǎn)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(dǎo)致儲能電站資產(chǎn)的損失和浪費(fèi)。
在目前儲能電站建設(shè)中,預(yù)制艙和站房式儲能應(yīng)用方式被廣泛采用。相比前者占地面積大、艙體數(shù)量多,后者將儲能核心設(shè)備疊放在建筑物內(nèi),利于集約化利用和統(tǒng)籌管理,被認(rèn)為是大規(guī)模儲能電站的高效選擇。“預(yù)制倉消防相對簡單,只要把間距拉夠,即使起火,也不會出現(xiàn)‘火燒連營’的情況。站房式儲能安全風(fēng)險不容忽視,但現(xiàn)在最大困惑是建成后如何驗收,缺乏消防驗收標(biāo)準(zhǔn)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(guī)模的擴(kuò)大和應(yīng)用場景的拓展,項目安全管理務(wù)求精準(zhǔn)施策,不能一概而論。葛文剛認(rèn)為,儲能消防要根據(jù)儲能設(shè)備所處環(huán)境做好分級管理,比如像西部偏遠(yuǎn)地區(qū)的電站可以考慮適當(dāng)放寬消防安全標(biāo)準(zhǔn),采用設(shè)置防火隔離設(shè)施來防止火災(zāi)擴(kuò)散和蔓延,而靠近用戶側(cè)的電站則要提高安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
消防只是減災(zāi)手段,更重要的是從源頭防范風(fēng)險隱患。南網(wǎng)科技副總工程師蘇偉指出,要做好儲能設(shè)備安全設(shè)計選型,加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督管理,對關(guān)鍵設(shè)備出廠前進(jìn)行監(jiān)造、質(zhì)檢、驗收,儲能系統(tǒng)到貨后對電芯、模組、電池簇的質(zhì)量進(jìn)行抽檢。在儲能電站建設(shè)區(qū)設(shè)置隔離,設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場后要及時安裝接入,安排專業(yè)的調(diào)試單位及調(diào)試人員盡快開展調(diào)試、試運(yùn)。根據(jù)實際情況,建立完善的運(yùn)行維護(hù)管理制度,制定應(yīng)急預(yù)案,做好防事故措施。與此同時,加強(qiáng)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(shù)監(jiān)督,當(dāng)全站容量測試結(jié)果低于80%時,應(yīng)報調(diào)度機(jī)構(gòu)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(yè)紛紛加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),建立起本體安全、過程安全和消防安全的三道防線,通過優(yōu)化電池材料體系、全電池系統(tǒng)安全設(shè)計、生產(chǎn)工藝等方面,提升儲能電池安全性能。在運(yùn)行過程中,做好電池故障隱患的預(yù)測預(yù)警,將火災(zāi)事故扼殺在萌芽狀態(tài)。消防層面,持續(xù)研發(fā)快速滅火抗復(fù)燃技術(shù),確保小火不成災(zāi)。
值得注意的是,儲能市場競爭日趨激烈,以次充好、低質(zhì)價格競爭亂象為行業(yè)安全帶來新隱患。上半年儲能系統(tǒng)中標(biāo)價格較去年同期下降49%。溫控環(huán)節(jié)價格也大幅下行,3.35MWh液冷集裝箱消防系統(tǒng)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(zhǔn)施策不等于減少消防投入?!盁o論價格怎么降,消防安全或者整個安全系統(tǒng)的投入不能降,這是安全的底線。”業(yè)內(nèi)呼吁,共同構(gòu)建維護(hù)良性的市場競爭環(huán)境,尊重知識產(chǎn)權(quán),加大技術(shù)研發(fā),堅守質(zhì)量底線,確保產(chǎn)品的安全穩(wěn)定可靠,以高安全護(hù)航新型儲能產(chǎn)業(yè)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。(記者 盧奇秀)