中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近期，寧德時(shí)代在德國(guó)慕尼黑推出名為TENER Stack的9MWh的超大型儲(chǔ)能集成設(shè)備，Stack翻譯過(guò)來(lái)即是堆疊，顧名思義，即采用上下兩個(gè)單柜疊放的設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)體積利用率的提升和占地面積的減少。
作為行業(yè)龍頭，寧德時(shí)代產(chǎn)品的發(fā)布引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注，同時(shí)也帶來(lái)一些思考，堆疊集成方式是否會(huì)引領(lǐng)新的集成發(fā)展趨勢(shì)？堆疊布置在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的應(yīng)用前景如何？項(xiàng)目建設(shè)和驗(yàn)收是否存在制約因素？
回顧堆疊的做法，并非新鮮事。在2020年前，鉛炭電池在工商業(yè)儲(chǔ)能中曾廣泛應(yīng)用，預(yù)制艙布置時(shí)普遍采用多個(gè)電池艙堆疊的方式，多個(gè)電池艙采用緊靠+堆疊的模式，最高可疊至3層，實(shí)現(xiàn)布置的最大集約化，可極大的節(jié)省占地面積。
2021年左右，在部分磷酸鐵鋰電池項(xiàng)目中，部分項(xiàng)目也曾使用堆疊的型式，特別是在部分用地較為緊張、用地成本昂貴的地區(qū)。
2021年后，隨著行業(yè)對(duì)鋰離子電池儲(chǔ)能消防安全的重視，特別是北京“4.16”火災(zāi)事故之后，設(shè)計(jì)要求逐步提高，驗(yàn)收管理制度逐步健全。由于鋰離子電池?zé)崾Э睾缶邆浞磻?yīng)劇烈、熱量高、熱失控難以抑制等特點(diǎn)，堆疊布置一旦發(fā)生電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)，燃燒可能會(huì)導(dǎo)致上層電池艙傾倒、垮塌，危險(xiǎn)程度高，經(jīng)濟(jì)損失大，同時(shí)上層電池艙熱失控時(shí)消防滅火困難，疊放模式逐步銷聲匿跡，單層電池預(yù)制艙“平鋪式”成為廣泛使用的布置方式。
回顧了堆疊模式在國(guó)內(nèi)發(fā)展的歷程和優(yōu)缺點(diǎn)，鋰離子電池能否采用堆疊的布置型式，可能是行業(yè)同仁關(guān)心的重點(diǎn)。
據(jù)了解，國(guó)標(biāo)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 51048正在修訂，修訂的新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電池堆疊布置提出了明確要求。
標(biāo)準(zhǔn)提出鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸/鉛炭電池預(yù)制艙宜采用單層布置，確有困難時(shí)，可雙層布置，與此同時(shí)，對(duì)于雙層布置，提出“相對(duì)嚴(yán)苛的附加要求”，即要求“上層電池艙應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的支撐結(jié)構(gòu)”。支撐結(jié)構(gòu)除了要采用不燃性構(gòu)件和滿足較高的耐火極限要求外，支撐結(jié)構(gòu)的樓板應(yīng)超過(guò)下層預(yù)制艙的外輪廓不小于1m。
現(xiàn)有的電池艙鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限一般小于1h，預(yù)制艙的橫梁和立柱等關(guān)鍵部件也缺乏可靠的防火保護(hù)措施。結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于電池艙能否堆疊，我們可以得出一個(gè)初步的結(jié)論，即工程中應(yīng)優(yōu)先采用單層布置方式，確有困難時(shí)可以兩層堆疊布置，但需滿足支撐性的相關(guān)要求，現(xiàn)有的將兩個(gè)電池艙直接堆放的模式并不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，項(xiàng)目驗(yàn)收預(yù)計(jì)難以通過(guò)。
由此，寧德時(shí)代是在國(guó)外市場(chǎng)發(fā)布堆疊的集成設(shè)備，猜測(cè)一個(gè)原因考慮到國(guó)內(nèi)與國(guó)外的差別，即國(guó)內(nèi)市場(chǎng)未來(lái)并不允許此種集成模式，但國(guó)外市場(chǎng)要求相對(duì)較低，可以通過(guò)堆疊的方式提升設(shè)備的一體化優(yōu)勢(shì)。
除了寧德時(shí)代以外，海外儲(chǔ)能行業(yè)龍頭企業(yè)Fluence也推出了堆疊設(shè)計(jì)的儲(chǔ)能集成設(shè)備Smartstack?，額定能量7.5MWh，采用兩層堆疊，上下層采用模塊化設(shè)計(jì)的理念，根據(jù)客戶要求靈活擴(kuò)展功能模塊。
觀察寧德時(shí)代和Fluence的新一代堆疊產(chǎn)品，也并非簡(jiǎn)單的疊加，兩款“stack”產(chǎn)品在抗震、耐火、安全等方面設(shè)計(jì)了更高的防范技術(shù)。例如，寧德時(shí)代公司表示，集裝箱外殼具備2h耐火極限，堆疊后可承受9級(jí)地震和5級(jí)颶風(fēng)。
出于國(guó)內(nèi)對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目消防安全更為重視，現(xiàn)有的布置型式預(yù)計(jì)較難突破預(yù)制艙“高度”的限制，希望未來(lái)隨著消防技術(shù)的提升和電池技術(shù)的進(jìn)度，突破布置的“高度”，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的的最大集約化布置。
