4月16日,北京南四環(huán)路附近一家儲能電站發(fā)生火災(zāi)事故。救援過程中,電站突發(fā)爆炸,造成2名消防員犧牲,1名消防員受傷,電站內(nèi)1名員工失聯(lián)。據(jù)悉,該儲能電站是北京城市中心最大規(guī)模的商業(yè)儲能電站、第一個萬度級光儲充電站、全市最大的光儲充示范項目工程。
一時間,事故引發(fā)業(yè)內(nèi)對儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的擔憂?!氨M管事故原因還有待調(diào)查,但一定程度上,事故造成人員傷亡及財產(chǎn)損失,有可能對國內(nèi)儲能行業(yè)帶來負面影響。”西北工業(yè)大學新能源應(yīng)用技術(shù)研究中心研究員于冬生在接受《中國汽車報》記者采訪時說。
各國儲能行業(yè)安全事故不斷
此次發(fā)生事故的儲能電站屬北京福威斯光儲充公司旗下,于2019年在現(xiàn)址建成的光儲充一體化項目,包括25兆瓦時磷酸鐵鋰電池儲能,一期1.4兆瓦時屋頂光伏,以及94個車位的直流大功率快速充電樁。
儲能電站使用什么儲能?主要作用是什么呢?“簡而言之,儲能電站是使用大批蓄電池(包括退役動力電池),把光伏、風能等發(fā)電所產(chǎn)生的電能,以及電網(wǎng)中波谷期富余的電能儲存起來,用于為電動汽車等設(shè)備充電,或者在用電高峰期將電力再重新送回電網(wǎng)所使用的供電設(shè)施?!比A南電網(wǎng)新能源技術(shù)研究所工程師亓永斌向《中國汽車報》記者介紹,面對全球共同面臨的能源危機,這是近年來許多國家都在發(fā)展的一個緩解電力供應(yīng)緊張的新模式,而且具有節(jié)能等方面的顯著優(yōu)點。
盡管儲能產(chǎn)業(yè)有諸多優(yōu)勢,受到許多國家的追捧,但不少國家都曾發(fā)生過安全事故。
2021年4月6日,韓國一光伏電站儲能系統(tǒng)起火,燒毀面積達22平方米,共造成約4.4億韓元(約合人民幣258萬元)損失。2017年8月至今,僅韓國就發(fā)生了29起儲能電站火災(zāi)事故。此外,2019年4月19日,美國亞利桑那州發(fā)生電池儲能項目爆炸,導致4名消防員受傷,其中2人重傷。
安全,始終是儲能電站不能松懈的一根弦?!耙酝J為,發(fā)生儲能電站安全事故的主要原因是鋰電池的熱失控引發(fā),但近年來國內(nèi)外一些事故調(diào)查報告提出,引發(fā)事故的往往不是電池,更多是電氣事故引發(fā)。儲能電站安全是一個復雜的問題,不能簡單歸結(jié)到電池上,配套系統(tǒng)的建設(shè)、管理、驗收、監(jiān)測等環(huán)節(jié)同樣重要?!必劣辣蟊硎尽?
筑牢安全防線,要找準技術(shù)突破口?!皬募夹g(shù)角度看,在多種儲能電站的類型中,電化學儲能技術(shù)占據(jù)主流,因此,相關(guān)安全控制技術(shù)也應(yīng)該從這里入手?!庇诙J為,國內(nèi)電化學儲能市場具有較大增長空間,中國已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場,動力電池存量龐大,出于資源節(jié)約利用要求,有必要推動動力電池的梯次利用,同時龐大的新能源汽車市場也培育了中國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈。未來隨著新能源汽車進入電池更換周期,鋰電池在儲能領(lǐng)域的梯次利用有望持續(xù)增長。
據(jù)介紹,電化學儲能技術(shù)路線眾多,包括鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池、鈉基電池等,每種技術(shù)路線的特點、成熟度、適合的應(yīng)用場景以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模各不相同。鋰離子電池作為一種能量密度較高的存儲介質(zhì),雖然存在一定的熱失控安全風險,但從綜合性價比來說,仍然具有較大的競爭優(yōu)勢,目前我國電化學儲能應(yīng)用以鋰離子電池為主的格局,是市場充分競爭的結(jié)果。
此外,華泰證券分析師凌岳斌表示,當前我國電力市場機制和價格機制還不完善,儲能產(chǎn)業(yè)收益有限,投資方不得不降低成本,導致部分地區(qū)的儲能行業(yè)出現(xiàn)了低價中標現(xiàn)象,不惜以質(zhì)量和安全為代價?!氨仨毤訌姳O(jiān)管,嚴厲整治這些害群之馬?!彼麖娬{(diào)。
事故倒逼安全標準出臺
如何從根源上治頑去疴,業(yè)界有一定共識?!皟δ茈娬驹谝欢ǔ潭壬蠈?jié)約能源、助力電池梯次利用、實現(xiàn)碳中和有重要意義,發(fā)展腳步不會因為一次事故停下。但是,制定安全標準,加強安全管理迫在眉睫?!必劣辣筇岢觯M快推進儲能電站安全標準體系的制定。目前,國外已出臺針對儲能系統(tǒng)的安全標準,如美國制定的以評估電池儲能系統(tǒng)大規(guī)模熱失控蔓延的測試方法UL9540A標準,已在美國相關(guān)部門和行業(yè)得到廣泛認可,我國也有部分廠商的儲能產(chǎn)品通過了該項測試。
“我國亟需建立針對電化學儲能電站安全要求的標準體系,包括強制性國家標準,在此基礎(chǔ)上逐步推動儲能產(chǎn)品(包括儲能系統(tǒng)和部件)、儲能電站的強制安全認證。從而設(shè)定安全門檻,促進整個儲能行業(yè)安全水平的提升。”于冬生談到,事故給剛剛升溫的儲能產(chǎn)業(yè)迎頭潑下“一盆冷水”,但從另一個角度看,這次安全事故將加速儲能行業(yè)相關(guān)標準的出臺,從根本上促進儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“總體來看,當前儲能電站遇到的問題都是發(fā)展中的問題,盡快制定國家標準,明確主管和監(jiān)管部門責任刻不容緩?!绷柙辣蟊硎?,建立完善的市場價格機制,讓儲能項目獲得合理的回報,避免惡性低價競爭,在保障安全底線的基礎(chǔ)上降低儲能成本,也許是破解當前儲能電站安全問題的一把鑰匙。
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇表示:“希望事故暴露出來的安全風險要引起相關(guān)主管部門重視,各方面都要做好相關(guān)風險安全評估和預(yù)案,不斷總結(jié)經(jīng)驗,優(yōu)化儲能系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計,并著力構(gòu)建產(chǎn)品安全標準體系建設(shè),共同推動儲能產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。”
2030年儲能市場將突破萬億
隨著各方的重視,多種儲能技術(shù)不斷取得新進展。在國內(nèi),寧德時代利用全生命周期陽極補鋰技術(shù),開發(fā)出滿足超長壽命要求的儲能專用磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品研發(fā);比亞迪推出的刀片電池進一步提升了單體電池的容量……這些新技術(shù)使鋰離子電池儲能系統(tǒng)向高電壓、大功率、快速充電方向發(fā)展。
當前,國內(nèi)儲能電站及儲能產(chǎn)業(yè)建設(shè)正處于加速期。2020年,儲能產(chǎn)業(yè)雖然遭受新冠疫情影響,但基于產(chǎn)業(yè)內(nèi)生動力和外部政策以及碳中和目標等多重因素驅(qū)動,儲能裝機量逆勢大幅增長,已逐漸步入規(guī)?;咚侔l(fā)展的快車道。數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,中國已投入運營的包括物理儲能、電化學儲能等類型的儲能電站項目中,累計裝機容量達到33.4吉瓦時,2020年新增投入運營容量2.7吉瓦時。其中,由儲能電池承擔儲能介質(zhì)的電化學儲能方式新增投運容量首次突破吉瓦時大關(guān)。2020年,電力儲能項目裝機的同比增長率為136%,電化學儲能系統(tǒng)成本也突破每千瓦時(kWh)1500元的關(guān)鍵拐點?!皵?shù)據(jù)表明,國內(nèi)儲能電站建設(shè)已從商業(yè)化初期邁入了規(guī)?;l(fā)展的新階段?!敝袊茖W院電工所儲能技術(shù)組組長陳永翀向記者表示。
雖然2020年國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值尚未公布,但2018年國內(nèi)儲能行業(yè)年產(chǎn)值就已達到50億元,且持續(xù)增長?!暗?025年我國大部分地區(qū)用電端儲能可實現(xiàn)平價,儲能市場空間或達6500億元?!绷柙辣蟾嬖V記者,據(jù)測算,到2030年,我國大部分地區(qū)光儲結(jié)合可實現(xiàn)平價,儲能市場將高達1.2萬億元以上。
文:趙建國 編輯:陳偉 版式:劉曉燁