中國儲能網(wǎng)訊：近期，寧德時代在德國慕尼黑推出名為TENER Stack的9MWh的超大型儲能集成設(shè)備，Stack翻譯過來即是堆疊，顧名思義，即采用上下兩個單柜疊放的設(shè)計方式，實現(xiàn)體積利用率的提升和占地面積的減少。
作為行業(yè)龍頭，寧德時代產(chǎn)品的發(fā)布引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注，同時也帶來一些思考，堆疊集成方式是否會引領(lǐng)新的集成發(fā)展趨勢？堆疊布置在國內(nèi)市場的應(yīng)用前景如何？項目建設(shè)和驗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)儲能中曾廣泛應(yīng)用，預(yù)制艙布置時普遍采用多個電池艙堆疊的方式，多個電池艙采用緊靠+堆疊的模式，最高可疊至3層，實現(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目中，部分項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)對鋰離子電池儲能消防安全的重視，特別是北京“4.16”火災(zāi)事故之后，設(shè)計要求逐步提高，驗收管理制度逐步健全。由于鋰離子電池熱失控后具備反應(yīng)劇烈、熱量高、熱失控難以抑制等特點，堆疊布置一旦發(fā)生電池熱失控火災(zāi)，燃燒可能會導(dǎo)致上層電池艙傾倒、垮塌，危險程度高，經(jīng)濟損失大，同時上層電池艙熱失控時消防滅火困難，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內(nèi)發(fā)展的歷程和優(yōu)缺點，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。
據(jù)了解，國標《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》GB 51048正在修訂，修訂的新標準對電池堆疊布置提出了明確要求。
標準提出鋰離子電池、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，可雙層布置，與此同時，對于雙層布置，提出“相對嚴苛的附加要求”，即要求“上層電池艙應(yīng)設(shè)置獨立的支撐結(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措施。結(jié)合上述標準要求，對于電池艙能否堆疊，我們可以得出一個初步的結(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)有的將兩個電池艙直接堆放的模式并不能滿足標準要求，項目驗收預(yù)計難以通過。
由此，寧德時代是在國外市場發(fā)布堆疊的集成設(shè)備，猜測一個原因考慮到國內(nèi)與國外的差別，即國內(nèi)市場未來并不允許此種集成模式，但國外市場要求相對較低，可以通過堆疊的方式提升設(shè)備的一體化優(yōu)勢。
除了寧德時代以外，海外儲能行業(yè)龍頭企業(yè)Fluence也推出了堆疊設(shè)計的儲能集成設(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)計的理念，根據(jù)客戶要求靈活擴展功能模塊。
觀察寧德時代和Fluence的新一代堆疊產(chǎn)品，也并非簡單的疊加，兩款“stack”產(chǎn)品在抗震、耐火、安全等方面設(shè)計了更高的防范技術(shù)。例如，寧德時代公司表示，集裝箱外殼具備2h耐火極限，堆疊后可承受9級地震和5級颶風。
出于國內(nèi)對儲能項目消防安全更為重視，現(xiàn)有的布置型式預(yù)計較難突破預(yù)制艙“高度”的限制，希望未來隨著消防技術(shù)的提升和電池技術(shù)的進度，突破布置的“高度”，實現(xiàn)儲能電站的的最大集約化布置。
