2022年09月05日
第A15版:产业热点

储能发展如何守住安全底线

  阳光电源山东26MW/52MWh交流侧耦合储能项目  图片来源:阳光电源

  ▶  本报记者 叶伟

  近年来,随着“双碳”目标的深入推进,储能凭借着效率高、响应快、建设周期短等优势,发展迅猛。与此同时,储能安全问题也不容忽视。

  在近日举行的中国能源高端论坛——储能安全与风险防控专题研讨会上,中关村储能产业技术联盟理事长、中国能源研究会储能专委会主任委员陈海生表示,未来,随着全球储能市场爆发,大规模储能项目越来越多,单个储能项目规模越来越大,储能安全隐患也会随之增大。因此,一方面要加快研发高效安全储能技术;另一方面,要尽快完善储能产品标准和检测认证体系,推动储能安全高质量发展。

  安全问题不容忽视

  中关村储能产业技术联盟统计数据显示,截至2021年底,我国电化学储能累计装机规模约为5.6GW,其中锂离子电池累计装机规模最大,约5.1GW。

  中国能源研究会特邀副理事长陈进行说,我国密集出台政策法规,从规划引领、项目管理、市场设计、价格机制等角度,为储能产业营造了良好政策环境。“在政策加持下,储能规模化运用取得突破性进展、技术多方向发力、商业模式持续创新,产业布局已涵盖发、输、配、用的各个环节。预计到2025年,我国新型储能装机规模将突破30GW。”

  陈海生也表示,作为保障新能源消纳、提升电力系统灵活性、支撑新型电力系统安全稳定的关键技术之一,储能已经进入了蓬勃发展的阶段。但其发展迅速的同时也面临不少挑战,特别是面向未来大规模应用需求,储能安全仍是整个储能行业所面临的最严峻挑战之一。

  根据中关村储能联盟不完全统计,近十年来全球发生储能安全事故60余起。特别是2021年以来,已经发生了18起储能安全事故。

  陈海生说,公开的事故调查报告表明,储能安全涉及到整个建设运行的周期,除了关注储能电池本身的安全之外,还需要关注电气安全、系统集成、监控、事故预警、灭火和应急措施等不同层面安全问题。

  中国工程院院士陈立泉表示,储能电站的电池堆由电芯、模组和系统组成,每一个环节都可能引发事故。锂离子电池电解质是可燃有机溶剂,万一某种原因导致一个电芯短路就会引燃电解液,模组管理系统若不能发挥作用,就会像火烧战船一样,顷刻间整个系统就会燃烧爆炸。

  中国科学院物理研究所研究员李泓表示,液态电解质锂离子电池具有可燃性问题,在较高温度下会发生热化学反应,进而触发一系列的热失控行为,导致电池在多种应用场景下出现安全性事故,存在较高的安全隐患。

  陈进行总结道,新型储能电站建设运营不够规范、安全管理有待强化、预警和处置能力亟须提升,已成为当前制约储能高质量发展的重点难点问题。

  做好三道技术防线

  对于储能存在的安全问题,如何解决?陈海生说,行业需要继续提前部署,进一步推进储能安全技术的发展。

  中国科学技术大学教授、欧盟科学院院士孙金华表示,保障储能安全,一定要做好三道技术防线:在电池开发方面,研发难燃、不燃电解液等电池材料,构建本体安全电池体系第一道防线;在电池应用方面,通过多信号融合和基于热失控模型的预警,保障电池使用过程安全第二道防线;在火灾处置方面,研发多次灭火技术,抑制电池复燃,形成消防安全第三道防线。

  陈立泉说,要大力支持和开展电池新材料以及电池新体系的研究和开发,同时要大力加强系统集成技术的创新和安全验证。

  李泓表示,将易燃的液态电解质用不易燃并且稳定性更好的固态电解质替代,形成混合固液电池或全固态电池,能够显著提高电池的安全边界,使其具有更高安全性、更高能量密度。

  据悉,研讨会上,海博思创重磅发布了新一代HyperSafe系列固态电池储能系统。该固态电池储能系统最大的特点,就是通过一系列的技术创新,实现了系统级别的本质安全。该电池采用固态电解质技术与离子导体膜技术,在保证锂离子传输界面稳定性的同时,进一步降低锂支晶产生的可能,从而降低电池在各种极端情况下的温升。

  制定完善相关标准

  解决储能安全问题,除了提升技术水平,还应制定相关标准,促进行业规模化和规范化发展。

  陈进行表示,安全是高质量发展的基础,唯有以安全为前提,新型储能才能更好发挥对新型电力系统的支撑作用。因此,要建立健全储能安全技术标准及管理体系,为夯实新型储能安全基础指明方向。

  陈海生说,要建立完善储能规划设计、设备及实验各环节的标准体系,完善储能产品的性能安全性等检测认证标准,建立国家级的检测认证机构,加强和完善储能产品全生命周期的质量监管,为储能产业的安全发展保驾护航,从而推动储能产业能够更好地发展。

  标准的制定,离不开政府相关部门支持。工信部电子信息司基础处处长金磊表示,要加强规范管理,持续实施行业指导文件,推动储能产业加速发展和转型升级;加强行业协同,对产业链供应链协同发展出台具体举措,保障高质量产品供给;加强标准指引,加快储能行业相关标准的修改制定,推动储能产业健康安全发展。

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