題記：日前，某地儲能電站發(fā)生的一起安全事故再一次把電化學儲能的安全性提上了行業(yè)“熱搜”，此后，多個涉及儲能的電站被要求暫停運行進行整改，但這并不意味著儲能行業(yè)發(fā)展的停滯，更多的鞭策來自于提醒行業(yè)重視儲能安全性問題。安全與降本，應當并列為當前儲能行業(yè)發(fā)展的兩大當務(wù)之急。
在30·60的大目標下，碳中和與新型電力系統(tǒng)相輔相成，共同指向了發(fā)展可再生能源的緊迫性。顯然，未來在以新能源為主體的電力系統(tǒng)中，無論是基于穩(wěn)定性電力輸出還是調(diào)峰調(diào)頻的需求，作為重要的技術(shù)支撐和基礎(chǔ)裝備，儲能必不可少并且被寄予厚望。
儲能在這場氣候轉(zhuǎn)型大任中的關(guān)鍵價值，也體現(xiàn)在相關(guān)的政策文件中。4月21日，國家發(fā)改委、國家能源局首次印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》，文件對儲能建設(shè)運行要求、儲能備案并網(wǎng)流程、儲能技術(shù)標準及管理體系等提出了明確要求。不僅如此，去年以來，多個省份針對新能源與儲能設(shè)施配套進行了明確的規(guī)定，并且提出了對于新能源配套儲能的具體要求。
潛力無限，儲能安全性成關(guān)鍵
氣候轉(zhuǎn)型的國家大戰(zhàn)略給予了儲能行業(yè)前景無限的發(fā)展空間，但北京儲能電站事故帶來的慘痛教訓仍歷歷在目。事實上，自2017年以來，全球已發(fā)生30起以上儲能相關(guān)的安全事故，這對于國內(nèi)即將爆發(fā)的儲能市場來說，這些案例帶來的壓力巨大。
對于儲能行業(yè)自身來說，相比于未來可期的由規(guī)?；瘞淼某掷m(xù)降本以及需要解決的技術(shù)性問題，安全問題是規(guī)模化發(fā)展前務(wù)必要重視解決的問題。
圖片來源：TüV南德
TüV南德曾針對某海外國家2年發(fā)生的23起儲能電站起火事故進行了分析，其中充電完成后待機中發(fā)生火災14起，充放電過程中6起，安裝、施工中3起，太陽能風力并網(wǎng)電站17起，需求管理電站4起，調(diào)頻電站2起。從安裝時間來看，1年以下16起，1-2年3起，2年以上4起。
報告中詳細分析了這些儲能電站發(fā)生事故的原因，其中包括電池系統(tǒng)的電氣保護系統(tǒng)缺陷、運行環(huán)境不足（結(jié)露嚴重并且容易暴露在大量灰塵中）、安裝質(zhì)量問題、ESS集成控制和保護系統(tǒng)缺陷以及電池的制造缺陷（長時間在惡劣環(huán)境下使用會帶來風險）等。
作為一個能量/電力儲存系統(tǒng)，儲能的安全問題實際上是一個系統(tǒng)性的問題，其中既有電池及BMS（電池管理系統(tǒng)）相關(guān)的技術(shù)或者運行因素，同時也涉及到儲能電站的系統(tǒng)設(shè)計、集成及后期運營管理等方面。在解決解決儲能安全性問題方面，上述幾個維度缺一不可，這也給從事儲能業(yè)務(wù)的企業(yè)提出了挑戰(zhàn)。
儲能安全，缺一不可
如上述所言，對于儲能相關(guān)企業(yè)來說，安全性問題儼然已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的當務(wù)之急。而解決儲能安全性問題，不能僅僅針對某一個單一的環(huán)節(jié)，必須要從整個系統(tǒng)的角度進行考量。那么儲能電站究竟能否安全運營？溫故而知新，這或許可以從已有的案例來一探究竟。
作為專業(yè)的儲能系統(tǒng)集成商，從2006年涉足儲能至今，陽光電源已經(jīng)積累了超過3500+套的集成經(jīng)驗，連續(xù)五年儲能系統(tǒng)裝機位列中國第一，集成系統(tǒng)服務(wù)于全球各種復雜應用場景，至今未出現(xiàn)過一例安全事故。這一數(shù)據(jù)對于當前處于關(guān)鍵時期的儲能行業(yè)來說，尤為重要。這意味著，儲能電站可以做到安全運營，但這需要建立在對整個系統(tǒng)層面深刻理解并且持續(xù)積累運營經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上。
從上述事故原因分析中也可以看出，與電池及BMS（電池管理系統(tǒng)）相關(guān)的因素是導致儲能電站發(fā)生事故的最直接原因?；诖耍柟怆娫丛趦δ茴I(lǐng)域配置了專業(yè)的研發(fā)體系，擁有PCS、電池、EMS、材料、儲能系統(tǒng)集成等各個專業(yè)的高科技人才，研發(fā)隊伍占比40%以上，從源頭重視安全事故的誘發(fā)因素。目前，陽光電源在儲能系統(tǒng)集成領(lǐng)域獲得相關(guān)專利300余項，其中僅安全相關(guān)專利多達100余項。
不僅如此，除了在研發(fā)與經(jīng)驗方面的積累之外對于儲能安全的問題，陽光電源形成了從電池單體、模組、電池簇、電池系統(tǒng)管理到PCS的全方位保護體系，全方位保障儲能系統(tǒng)的安全運行。尤其針對儲能電池直流側(cè)的安全管理方面，陽光電源采用了“防”、“護”、“消”、“泄”的儲能系統(tǒng)安全性設(shè)計規(guī)則，未雨綢繆，避免或者降低儲能安全事故帶來的隱患。
防護消泄+運維服務(wù)全方位保障電站安全
一般來說，儲能系統(tǒng)的安全事故，往往是由于缺乏有效的防護措施，導致電池或其他設(shè)備出現(xiàn)不安全因素，如過充、過放、拉弧、對地絕緣故障等。那么對于故障預“防”的重要性便體現(xiàn)出來。
第一步“防”，即預防。陽光電源通過高精度的四級電池管理系統(tǒng)、直流回路防呆連接設(shè)計、回路連接松動智能識別和高標準材料選型，全面的安全防護，預防電激源、熱激源、機械激源的產(chǎn)生。
如果熱失控誘因已經(jīng)激發(fā)，那么就需要第二步“護”，陽光電源在這一步設(shè)置了四級熔斷保護+快速聯(lián)動保護機制+高安規(guī)設(shè)計標準，包括在模組之間、開關(guān)盒、電池控制柜和PCS四個層級都設(shè)有熔斷保護，電池、PCS、消防及空調(diào)等設(shè)備可實現(xiàn)ms級快速聯(lián)動，系統(tǒng)具備直流250kA及交流50kA短路耐受能力等等，避免電池自身的熱失控或是連接處拉弧引燃進而引發(fā)火災。
然而，一旦防、護兩大措施失靈，對于儲能設(shè)施來說，如何避免發(fā)生更大的損失、保護人員安全將成為重中之重。在缺乏可靠的消防措施時，如果火災在初期無法得到有效抑制，將會迅速蔓延，最終演變?yōu)榇笠?guī)模的火災。
所以，最后兩步“消”與“泄”便是防止事態(tài)擴大、保護人員安全的關(guān)鍵兩步。在這兩步中，陽光電源通過“消”即可燃氣體檢測 +主動排風系統(tǒng)+水消防與“泄”即快速的泄壓防爆，杜絕爆炸風險，降低事故帶來的損失與傷害。
除了“防”、“護”、“消”、“泄”四步之外，針對儲能安全性問題，陽光電源還在品控、測試驗證以及全生命周期的安全指導和定期安全巡視方面做足了功課。比如，按照A品電芯篩選確保電芯一致性，利用MES和條碼追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)對電芯數(shù)據(jù)的100%追溯；從電芯到系統(tǒng)全方位驗證，通過最高安全標準UL9540、UL9540A認證；提供線上線下安全培訓，專業(yè)的售后隊伍，周期性現(xiàn)場巡視，對存在的安全風險給出整改建議、通過本地監(jiān)控系統(tǒng)+數(shù)據(jù)采集+數(shù)據(jù)分析的綜合系統(tǒng)，實現(xiàn)風險實時預測并預警等，力保儲能電站實現(xiàn)全生命周期的安全運行。
實際上，盡管儲能元年的口號已經(jīng)喊了幾年，但國內(nèi)儲能的真正爆發(fā)，直到碳中和與新型電力系統(tǒng)的提出，也就是2021年才算真正走入“元年”。在陽光電源一季度財報中，儲能業(yè)務(wù)貢獻了3.8億元的營收，同比大增350%。陽光電源在儲能領(lǐng)域年復一年的堅守與努力，不僅僅體現(xiàn)在財務(wù)數(shù)據(jù)，也將在中國這場氣候轉(zhuǎn)型的大任中得以凸顯。
在助力碳中和的路上，儲能必不可少。對于從事儲能的企業(yè)來說，路漫漫其修遠兮，但這場“戰(zhàn)役”值得且重要！
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