編者按:“4·16”北京豐臺儲能電站爆炸事故的慘痛教訓(xùn),勢必將促使正處于“熱發(fā)展”期的儲能行業(yè)進入冷思考。事故原因尚待調(diào)查,但有一點可以肯定,作為支撐國家能源轉(zhuǎn)型大計的戰(zhàn)略性新興行業(yè),儲能發(fā)展的腳步不能就此停歇。本次事故再次警醒行業(yè),安全無小事!伴隨著各地儲能項目“火爆”上馬,儲能項目的本質(zhì)安全再怎么強調(diào)都不為過。
善治病者,必醫(yī)其受病之處;善救弊者,必塞其起弊之源。為此,本刊特邀專家就此話題展開討論,以饗讀者。
4月16日,北京市豐臺區(qū)集美大紅門25MWh直流光儲充一體化電站項目發(fā)生爆炸事故,該事故是我國官方報道中首次造成重大人員傷亡的電化學(xué)儲能電站安全事故,給儲能行業(yè)的發(fā)展再次敲響了警鐘。
事實上,國內(nèi)外已有多個儲能電站出現(xiàn)著火、爆炸事故的案例,自2017年來,韓國就陸續(xù)出現(xiàn)30多起火災(zāi)事故。但是,儲能的發(fā)展不能“因噎廢食”,忽視了儲能在落實國家“雙碳”戰(zhàn)略目標以及推動構(gòu)建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)過程中的積極作用,而是亟需認真反思儲能在快速發(fā)展階段遺留和出現(xiàn)的規(guī)范標準缺失、產(chǎn)業(yè)粗放無序、市場投機短視等問題。特別是國家和行業(yè)等各個層面,應(yīng)加快研究出臺儲能系統(tǒng)在規(guī)劃設(shè)計、管理審批、建設(shè)施工、運營維護等各個環(huán)節(jié)統(tǒng)一的規(guī)范和標準,從行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計上保證儲能的健康可持續(xù)發(fā)展。
產(chǎn)品參差不齊 廠家魚龍混雜
蓬勃發(fā)展背景下潛藏風(fēng)險
儲能是一個涉及多學(xué)科、多專業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域,包括了系統(tǒng)控制、電氣安全、設(shè)備優(yōu)化匹配、電池健康及安全聯(lián)動保護管理等。完整的儲能系統(tǒng)不是各種元件簡單的拼湊,而是需要系統(tǒng)化、規(guī)范化、標準化地對電池選擇、系統(tǒng)工藝、充放電管理、溫控系統(tǒng)設(shè)計、質(zhì)量把控等過程進行全壽命、全環(huán)節(jié)的綜合考量。
我國電化學(xué)儲能技術(shù)路線眾多,每種技術(shù)類型的技術(shù)路線、技術(shù)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。然而,各類儲能產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,儲能產(chǎn)品還存在以“動”代“儲”、非專業(yè)集成、非一體化設(shè)計、未全面測試等問題。儲能廠家也魚龍混雜,既有寧德時代、比亞迪這樣的獨角獸,還有大量的光伏、節(jié)能、電力電子等數(shù)百家企業(yè)跨界而來,并且許多跨界企業(yè)基本采取主營業(yè)務(wù)為主、儲能業(yè)務(wù)為輔的協(xié)同發(fā)展模式,專業(yè)化的儲能企業(yè)仍顯弱勢。
隨著儲能裝置部署發(fā)展到一定規(guī)模,考核標準不明晰、監(jiān)管體系不完善、商業(yè)模式不明確等引發(fā)的價格戰(zhàn)、圈地戰(zhàn)等問題也逐漸顯現(xiàn),從而集中體現(xiàn)在儲能系統(tǒng)元件自身和儲能系統(tǒng)運行時所產(chǎn)生的停運、失效甚至起火爆炸等安全風(fēng)險上。
標準規(guī)范先行 打造本質(zhì)安全
涅槃重塑夯實產(chǎn)業(yè)健康基石
我國儲能行業(yè)正面臨新的歷史機遇,能源系統(tǒng)的源網(wǎng)荷各級用戶都對儲能的發(fā)展寄予了厚望。然而,我國儲能電池性能指標、規(guī)劃設(shè)計、調(diào)度及事故處置、火災(zāi)消防以及行業(yè)質(zhì)量評估等還缺乏統(tǒng)一的規(guī)范標準和檢測手段,不同的工程項目之間要求差異比較大。目前,我國的儲能行業(yè)的國家標準還比較缺乏,與其他比較成熟的行業(yè)動輒上百項的標準體系相比,儲能系統(tǒng)標準化的工作還需全面深化開展,從本質(zhì)和源頭上確保儲能系統(tǒng)的安全可靠。
我國儲能行業(yè)的發(fā)展必須筑牢全產(chǎn)業(yè)鏈的安全圍堤。一是加強儲能產(chǎn)品技術(shù)標準化研究。加強儲能產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的標準化研究,統(tǒng)一行業(yè)標準,嚴守產(chǎn)品生產(chǎn)安全紅線;二是建立儲能應(yīng)用系統(tǒng)標準體系。從系統(tǒng)應(yīng)用的角度,建立涵蓋儲能系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行、維護以及儲能設(shè)備、部件、材料等各環(huán)節(jié)相互銜接、協(xié)同發(fā)展的標準體系;三是加強儲能接入能源系統(tǒng)標準化研究。盡快完善儲能電站的調(diào)度規(guī)范準則,完善儲能故障保護措施以及應(yīng)急方案等,保障儲能在能源系統(tǒng)中的安全穩(wěn)定運行;四是加強儲能電站的消防標準化研究。儲能電站的消防標準需進一步從產(chǎn)品、建筑、運行等角度進行綜合考量,針對不同類型的儲能事故隱患,制定故障應(yīng)急預(yù)案和消防處置措施;五是完善儲能行業(yè)管理規(guī)范性研究。完善儲能行業(yè)體系規(guī)范化研究,建立相應(yīng)質(zhì)量認證體系,加強對儲能的安全監(jiān)管與防護機制。
拓展產(chǎn)業(yè)賽道 孵化硬核技術(shù)
開源引渠營造多元化新格局
隨著智能電網(wǎng)、綜合能源系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等新型能源系統(tǒng)模式的轉(zhuǎn)型升級,儲能作為一種新型能源基礎(chǔ)設(shè)施,能夠為系統(tǒng)運行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動、需求響應(yīng)支撐等多種服務(wù)。不同需求場景催生了不同類型的儲能技術(shù)路線,不同技術(shù)的儲能又可協(xié)同解決能源系統(tǒng)在不同時間尺度、空間范圍內(nèi)能源生產(chǎn)消費的平衡問題。從能源儲存這一本質(zhì)需求來看,廣義的儲能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)更加多元化趨勢。
目前,在大容量儲能方面,抽水蓄能仍然是主要方式,在條件適宜的地區(qū)發(fā)展抽水蓄能對于提升能源電力系統(tǒng)整體效率具有重要意義;在儲能電站建設(shè)中,主要采用鋰電池、液流電池、鉛碳電池等,目前液流電池由于其高可靠性、長壽命等優(yōu)勢,越來越得到行業(yè)內(nèi)的關(guān)注;在動力電池方面,磷酸鐵鋰電池、三元電池、燃料電池等是主要的車載儲能模式,隨著風(fēng)光等新能源的大規(guī)模開發(fā),以綠氫為主的燃料電池將逐漸具備市場競爭力;同時,以水、熔鹽等為介質(zhì)的蓄冷蓄熱等儲能技術(shù),基于成熟的技術(shù)和經(jīng)濟性考量,在建筑用能等應(yīng)用場景中收到了良好的效果。但是,應(yīng)該看到,液流電池、燃料電池等全產(chǎn)業(yè)鏈的大量核心技術(shù)仍然還在論證完善之中,市場上的儲能產(chǎn)品還很難同時滿足綠色低碳、安全可靠、經(jīng)濟高效、長壽命、易回收等要求,其中,電池安全管理技術(shù)、大容量電池技術(shù)、電池梯次利用技術(shù)、儲能材料技術(shù)等領(lǐng)域仍將是未來儲能關(guān)鍵技術(shù)突破創(chuàng)新的重點。
這次事故的結(jié)果是沉痛的,但能源系統(tǒng)發(fā)展的歷史也告訴我們,每一次重大事故的發(fā)生都顯著加快了行業(yè)自身的優(yōu)化完善、優(yōu)勝劣汰和改革轉(zhuǎn)型,每一次行業(yè)的劇烈陣痛都可能帶來更長遠的繁榮興盛。
期待儲能系統(tǒng)在未來的能源系統(tǒng)革命中發(fā)揮更大作用。
原標題:儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須筑牢全產(chǎn)業(yè)鏈安全圍堤