中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:能源轉(zhuǎn)型背景下,全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展快車道,裝機(jī)規(guī)模高速增長(zhǎng)。但在產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí),安全問題日益凸顯,近期美國(guó)圣地亞哥天然氣和電力公司電池存儲(chǔ)設(shè)施起火,再次引發(fā)業(yè)界對(duì)于儲(chǔ)能安全的討論。
作為新型儲(chǔ)能中發(fā)展最成熟、應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,鋰電池質(zhì)量和安全性對(duì)儲(chǔ)能電站穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,未來需要在規(guī)范鋰電池標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)電站運(yùn)維與安全監(jiān)測(cè)、開發(fā)安全屬性更強(qiáng)的新興儲(chǔ)能技術(shù)等方面努力,進(jìn)一步保障電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。
■■ 鋰電安全面臨挑戰(zhàn)
保障儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行,電池是破題關(guān)鍵之一。當(dāng)前,全球儲(chǔ)能市場(chǎng)以鋰離子電池為主,以國(guó)內(nèi)為例,國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,已投運(yùn)鋰離子電池儲(chǔ)能占比97.4%。不過,儲(chǔ)能電站電池?cái)?shù)量眾多,大量鋰電池集中在一起,一旦發(fā)生熱失控、短路或電解液泄漏等安全問題,相比于電動(dòng)汽車等其他領(lǐng)域影響范圍更廣。
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)副秘書長(zhǎng)陳永翀表示,目前鋰電儲(chǔ)能存在瓶頸問題,例如電芯級(jí)別的本質(zhì)安全,電芯不能熱失控和燃燒爆炸?!颁囯妰?chǔ)能還做不到這一點(diǎn),因此大家對(duì)鋰電用于未來大規(guī)模儲(chǔ)能心存疑慮?!?
“分場(chǎng)景看,源網(wǎng)側(cè)因防火結(jié)構(gòu)要求更嚴(yán)格,加上遠(yuǎn)離建筑物或人群,有更多空間和時(shí)間來應(yīng)對(duì)火災(zāi)。相比之下,用戶側(cè)、工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)起火救援難度更大,因?yàn)檫@些場(chǎng)景下儲(chǔ)能系統(tǒng)通常位于建筑物內(nèi)部或附近?!宾螜遒Y訊高級(jí)研究員龍志強(qiáng)在接受《中國(guó)能源報(bào)》記者采訪時(shí)指出。?
業(yè)內(nèi)有觀點(diǎn)認(rèn)為,?磷酸鐵鋰電池技術(shù)是我國(guó)鋰電儲(chǔ)能的主要選擇,?而以往海外電化學(xué)儲(chǔ)能裝置多配套日韓相關(guān)電池企業(yè)的產(chǎn)品,且以安全性較低的三元鋰電池為主,這或許是儲(chǔ)能電站事故多發(fā)生在海外的原因之一?!跋啾热姵?,磷酸鐵鋰電池在安全屬性和耐高溫性能方面的確表現(xiàn)更優(yōu),但即便如此,也不能保證絕對(duì)安全?!饼堉緩?qiáng)指出。
■■ 完善管理制度
在受訪人士看來,近年鋰電池行業(yè)發(fā)展參差不齊,部分中低端產(chǎn)品搶占了市場(chǎng),在安全要求較高的領(lǐng)域,部分產(chǎn)品安全措施不到位,也是導(dǎo)致安全隱患的原因之一?!捌髽I(yè)層面要加強(qiáng)原材料以及生產(chǎn)過程中的質(zhì)量把控,相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)也需進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)管力度,嚴(yán)防低質(zhì)量的產(chǎn)品進(jìn)入行業(yè)?!饼堉緩?qiáng)表示。
針對(duì)如何進(jìn)一步保障鋰電池儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行,廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)告訴《中國(guó)能源報(bào)》記者,需進(jìn)一步完善和建立統(tǒng)一且嚴(yán)格的鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)?!颁囯姵貎?chǔ)能系統(tǒng)安全問題在某種意義上也是成本問題,儲(chǔ)能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,買家期望在降低成本的同時(shí)保證質(zhì)量,具有一定難度。在此背景下,政府層面可通過制定鋰電池及儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),包括材料、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)維等方面,規(guī)范市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),確保產(chǎn)品質(zhì)量,平衡價(jià)格與質(zhì)量之間的關(guān)系?!?
“完善鋰電安全標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),也要建立完整的儲(chǔ)能電站安全管理制度。在大型儲(chǔ)能電站旁邊配置一定的救援處理能力,以便在發(fā)生安全事故時(shí)能夠及時(shí)響應(yīng),包括配備必要的救援設(shè)備和物資,以及制定完善的應(yīng)急救援預(yù)案等?!绷植畯?qiáng)進(jìn)一步說。
“儲(chǔ)能電站運(yùn)行三年以上,可能面臨設(shè)備老化、性能下降等問題,所以要加強(qiáng)儲(chǔ)能電站的運(yùn)維管理,定期開展設(shè)備設(shè)施及系統(tǒng)的檢查,包括對(duì)電池系統(tǒng)健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,對(duì)電線等設(shè)備進(jìn)行檢修和更換等?!饼堉緩?qiáng)指出。?
事實(shí)上,近年來我國(guó)已針對(duì)鋰電池出臺(tái)一系列國(guó)家級(jí)、地方級(jí)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)加強(qiáng)儲(chǔ)能電站安全監(jiān)督管理。例如,為進(jìn)一步規(guī)范鋰電領(lǐng)域消防安全管理標(biāo)準(zhǔn),精準(zhǔn)防范化解鋰電產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域消防安全風(fēng)險(xiǎn),常州市于今年3月29日發(fā)布《鋰離子電池工廠消防安全管理規(guī)范》(DB3204/T 1059—2024)。
■■ 探索儲(chǔ)能新興技術(shù)
整體看,保障鋰電儲(chǔ)能安全,需從電池質(zhì)量安全?、運(yùn)維安全、消防安全等多個(gè)方面綜合考慮。龍志強(qiáng)指出,在鋰電池運(yùn)輸和使用過程中必須嚴(yán)格遵循一系列的安全要求。儲(chǔ)能是個(gè)系統(tǒng)層級(jí)概念,除涉及電池或組件,還包括整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用以及維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都需要配合并進(jìn)行質(zhì)量控制,才能確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體安全性和可靠性。
另外值得一提的是,在鋰電安全標(biāo)準(zhǔn)不斷完善、安全監(jiān)管升級(jí)的同時(shí),多家儲(chǔ)能企業(yè)也在致力于構(gòu)建更加安全的電池本體,研發(fā)難燃、不燃的電池材料,探索新興儲(chǔ)能技術(shù),例如壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等。同時(shí),相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)也在持續(xù)推進(jìn)——我國(guó)首座電網(wǎng)側(cè)飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻電站——鼎輪能源30兆瓦飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目在長(zhǎng)治市屯留區(qū)成功并網(wǎng)發(fā)電,大唐中寧100MW/400MWh先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目完成蓄熱裝置吊裝,項(xiàng)目進(jìn)入主設(shè)備安裝階段。
政策層面也在不斷支持儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新。今年7月,國(guó)家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2024—2027年)》提出,圍繞不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)爬坡速率、容量、長(zhǎng)時(shí)間尺度調(diào)節(jié)及經(jīng)濟(jì)性、安全性的需求,探索建設(shè)一批液流電池、飛輪、壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、二氧化碳儲(chǔ)能、液態(tài)空氣儲(chǔ)能、鈉離子電池、鉛炭電池等多種技術(shù)路線的儲(chǔ)能電站。