此次发生事故的储能电站属北京福威斯光储充公司旗下,于2019年在现址建成的光储充一体化项目,包括25兆瓦时磷酸铁锂电池储能,一期1.4兆瓦时屋顶光伏,以及94个车位的直流大功率快速充电桩。

千龙网  裴剑飞

图/千(qian)龙网  裴剑(jian)飞 

4月16日,北(bei)京(jing)南四环路附近一家储(chu)能(neng)(neng)电(dian)站(zhan)发生火灾事故。救援过程中,电(dian)站(zhan)突发爆炸,造成2名消防(fang)(fang)员(yuan)牺牲,1名消防(fang)(fang)员(yuan)受伤,电(dian)站(zhan)内1名员(yuan)工失联。据悉,该储(chu)能(neng)(neng)电(dian)站(zhan)是北(bei)京(jing)城(cheng)市(shi)中心最大(da)规模的(de)商业储(chu)能(neng)(neng)电(dian)站(zhan)、第(di)一个万度级光储(chu)充电(dian)站(zhan)、全市(shi)最大(da)的(de)光储(chu)充示范项目工程。

一时(shi)间,事故(gu)引发(fa)业(ye)内(nei)对储能产业(ye)发(fa)展(zhan)的担忧。“尽管事故(gu)原(yuan)因还(hai)有待调(diao)查,但一定程度上,事故(gu)造成人员伤(shang)亡及财产损失,有可能对国内(nei)储能行业(ye)带来负面影(ying)响(xiang)。”西北工业(ye)大学新能源应用技(ji)术研究中(zhong)心研究员于冬生在接受(shou)《中(zhong)国汽(qi)车报》记者(zhe)采访时(shi)说(shuo)。

各国储能行业安全事故不断

此次发生事故的(de)(de)储(chu)能电站(zhan)属北京福威斯(si)光(guang)储(chu)充公司旗下,于2019年在现址建(jian)成的(de)(de)光(guang)储(chu)充一体化项目(mu),包括25兆瓦(wa)时(shi)磷酸铁锂(li)电池(chi)储(chu)能,一期1.4兆瓦(wa)时(shi)屋(wu)顶光(guang)伏,以及94个(ge)车位的(de)(de)直流大(da)功率快(kuai)速充电桩。

储(chu)能(neng)(neng)(neng)电(dian)(dian)(dian)站使(shi)用什(shen)么储(chu)能(neng)(neng)(neng)?主要(yao)作用是什(shen)么呢(ni)?“简而言之,储(chu)能(neng)(neng)(neng)电(dian)(dian)(dian)站是使(shi)用大批蓄(xu)电(dian)(dian)(dian)池(chi)(包括退役动力电(dian)(dian)(dian)池(chi)),把光伏、风能(neng)(neng)(neng)等发电(dian)(dian)(dian)所产生的电(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng),以(yi)及电(dian)(dian)(dian)网中波谷(gu)期(qi)富余的电(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)储(chu)存起来(lai),用于为电(dian)(dian)(dian)动汽(qi)车等设备充电(dian)(dian)(dian),或者(zhe)在用电(dian)(dian)(dian)高峰期(qi)将电(dian)(dian)(dian)力再重新(xin)送回(hui)电(dian)(dian)(dian)网所使(shi)用的供(gong)电(dian)(dian)(dian)设施。”华南电(dian)(dian)(dian)网新(xin)能(neng)(neng)(neng)源技术研究所工程师亓永斌向《中国汽(qi)车报(bao)》记(ji)者(zhe)介绍,面对全球共同面临的能(neng)(neng)(neng)源危机,这(zhei)是近年来(lai)许多国家都在发展的一个缓解电(dian)(dian)(dian)力供(gong)应紧(jin)张的新(xin)模(mo)式,而且具有(you)节能(neng)(neng)(neng)等方面的显(xian)著优点。

尽管(guan)储能产(chan)业有诸多(duo)优势,受到(dao)许(xu)多(duo)国家(jia)的追捧,但不少国家(jia)都曾(ceng)发生(sheng)过安全事故。

2021年4月(yue)6日(ri),韩国(guo)一光伏电(dian)站储(chu)能(neng)(neng)系统起火,烧毁(hui)面积达22平方米,共造成约(yue)4.4亿韩元(约(yue)合(he)人民币(bi)258万元)损失。2017年8月(yue)至(zhi)今(jin),仅韩国(guo)就发生了(le)29起储(chu)能(neng)(neng)电(dian)站火灾事故。此外(wai),2019年4月(yue)19日(ri),美国(guo)亚(ya)利桑那州(zhou)发生电(dian)池储(chu)能(neng)(neng)项(xiang)目爆炸,导致4名消(xiao)防员(yuan)受(shou)伤(shang),其中(zhong)2人重伤(shang)。

安全,始终(zhong)是储能(neng)(neng)电(dian)站不(bu)能(neng)(neng)松懈的一根弦。“以往认为(wei),发(fa)(fa)生储能(neng)(neng)电(dian)站安全事(shi)(shi)故的主要原因是锂(li)电(dian)池的热失(shi)控引发(fa)(fa),但近年来国内外一些事(shi)(shi)故调查(cha)报告提(ti)出(chu),引发(fa)(fa)事(shi)(shi)故的往往不(bu)是电(dian)池,更多是电(dian)气事(shi)(shi)故引发(fa)(fa)。储能(neng)(neng)电(dian)站安全是一个复杂的问(wen)题(ti),不(bu)能(neng)(neng)简(jian)单归结到(dao)电(dian)池上,配套系统的建设、管(guan)理、验(yan)收、监(jian)测等环节同(tong)样重(zhong)要。”亓(qi)永斌表示。

筑牢(lao)安全防线(xian),要找(zhao)准技(ji)术(shu)(shu)突破口。“从技(ji)术(shu)(shu)角度(du)看,在多种储能电(dian)站的类型中(zhong),电(dian)化学储能技(ji)术(shu)(shu)占据主流,因此,相关(guan)安全控制技(ji)术(shu)(shu)也应该从这里入手。”于冬生认为,国(guo)内电(dian)化学储能市(shi)(shi)场(chang)具有(you)(you)较大(da)(da)增长空间,中(zhong)国(guo)已经成(cheng)为全球最大(da)(da)的新(xin)能源(yuan)汽车市(shi)(shi)场(chang),动(dong)力电(dian)池(chi)(chi)(chi)存量庞大(da)(da),出于资源(yuan)节约利(li)(li)用要求,有(you)(you)必要推(tui)动(dong)动(dong)力电(dian)池(chi)(chi)(chi)的梯次利(li)(li)用,同时(shi)庞大(da)(da)的新(xin)能源(yuan)汽车市(shi)(shi)场(chang)也培育了中(zhong)国(guo)锂电(dian)池(chi)(chi)(chi)产业链。未(wei)来随(sui)着新(xin)能源(yuan)汽车进入电(dian)池(chi)(chi)(chi)更换周(zhou)期(qi),锂电(dian)池(chi)(chi)(chi)在储能领域的梯次利(li)(li)用有(you)(you)望(wang)持续增长。

据介绍,电(dian)(dian)(dian)(dian)化学储能(neng)技术(shu)路线(xian)众多,包括锂(li)离子电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)、铅蓄电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)、液流电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)、钠基(ji)电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)等(deng),每种(zhong)技术(shu)路线(xian)的(de)特(te)点、成熟度(du)、适合的(de)应(ying)用场景以及产业(ye)应(ying)用规模(mo)各不相(xiang)同。锂(li)离子电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)作为一种(zhong)能(neng)量(liang)密度(du)较高的(de)存储介质,虽然(ran)存在一定的(de)热失控(kong)安全风险,但从综(zong)合性(xing)价比来说,仍然(ran)具(ju)有(you)较大的(de)竞(jing)(jing)争优(you)势,目前我国电(dian)(dian)(dian)(dian)化学储能(neng)应(ying)用以锂(li)离子电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)为主的(de)格局(ju),是市场充分竞(jing)(jing)争的(de)结(jie)果。

此外,凌岳斌表(biao)示(shi),当前我国电力市场(chang)机制和(he)价格机制还不(bu)完善,储能产业收益有限,投(tou)资方不(bu)得不(bu)降低成本(ben),导(dao)致部分(fen)地区的(de)储能行业出(chu)现了(le)低价中标(biao)现象,不(bu)惜以质量和(he)安全为(wei)代价。“必须加(jia)强监管,严(yan)厉整(zheng)治这些害群(qun)之(zhi)马。”他强调(diao)。

事故倒逼安全标准出台

如何(he)从根源上治顽去疴(ke),业界有一(yi)定(ding)共(gong)识(shi)。“储能(neng)电站在一(yi)定(ding)程度上对(dui)节约能(neng)源、助力电池梯(ti)次(ci)利用、实现碳中和有重要(yao)意义,发(fa)展脚步不(bu)会因为一(yi)次(ci)事故停(ting)下。但(dan)是,制(zhi)(zhi)定(ding)安(an)全标准(zhun),加强安(an)全管理迫在眉睫。”亓永斌(bin)提出(chu),要(yao)尽快推进储能(neng)电站安(an)全标准(zhun)体系(xi)(xi)的(de)制(zhi)(zhi)定(ding)。目(mu)前,国外已出(chu)台针对(dui)储能(neng)系(xi)(xi)统的(de)安(an)全标准(zhun),如美国制(zhi)(zhi)定(ding)的(de)以评估电池储能(neng)系(xi)(xi)统大规模热(re)失(shi)控(kong)蔓延的(de)测(ce)试方法(fa)UL9540A标准(zhun),已在美国相(xiang)关部门和行业得(de)到广泛(fan)认可,我(wo)国也有部分厂商的(de)储能(neng)产(chan)品通过了该项测(ce)试。

“我国(guo)亟(ji)需建(jian)立针(zhen)对电化学储(chu)(chu)能电站安(an)(an)全(quan)要求的标(biao)准(zhun)体系,包括强(qiang)制性国(guo)家标(biao)准(zhun),在此基础上逐步(bu)推(tui)动储(chu)(chu)能产(chan)(chan)品(pin)(包括储(chu)(chu)能系统和(he)部件)、储(chu)(chu)能电站的强(qiang)制安(an)(an)全(quan)认证。从而设定安(an)(an)全(quan)门槛,促(cu)进(jin)整(zheng)个储(chu)(chu)能行(xing)业安(an)(an)全(quan)水(shui)平的提升(sheng)。”于冬生谈到,事(shi)故给刚(gang)刚(gang)升(sheng)温的储(chu)(chu)能产(chan)(chan)业迎头泼下“一(yi)盆(pen)冷(leng)水(shui)”,但从另一(yi)个角度看,这次安(an)(an)全(quan)事(shi)故将加速储(chu)(chu)能行(xing)业相关标(biao)准(zhun)的出(chu)台,从根本上促(cu)进(jin)储(chu)(chu)能产(chan)(chan)业的发展。

“总(zong)体来看,当前储(chu)能电(dian)站(zhan)遇到的(de)问(wen)题(ti)都是发展中的(de)问(wen)题(ti),尽快制定国家标准,明确主管和监管部门责(ze)任(ren)刻不容缓。”凌岳斌(bin)表示,建立完(wan)善(shan)的(de)市场价格机制,让(rang)储(chu)能项目(mu)获得合(he)理的(de)回(hui)报,避免恶性低价竞争,在保障安全底线(xian)的(de)基础上降低储(chu)能成本,也许是破解(jie)当前储(chu)能电(dian)站(zhan)安全问(wen)题(ti)的(de)一把(ba)钥匙。

2030年(nian)储能市场将(jiang)突(tu)破万亿

随着各方的重视,多种储能技(ji)术(shu)不断(duan)取得新进展。在(zai)国内,宁德时(shi)代利(li)用全(quan)生命周期阳(yang)极补锂(li)技(ji)术(shu),开(kai)发(fa)出(chu)满足(zu)超长寿命要求(qiu)的储能专用磷酸(suan)铁锂(li)电(dian)(dian)池(chi)产(chan)品研发(fa);比亚迪推(tui)出(chu)的刀片(pian)电(dian)(dian)池(chi)进一步提升了单体电(dian)(dian)池(chi)的容量(liang)……这(zhei)些新技(ji)术(shu)使(shi)锂(li)离子电(dian)(dian)池(chi)储能系统(tong)向高电(dian)(dian)压、大功率、快(kuai)速充(chong)电(dian)(dian)方向发(fa)展。

当(dang)前,国(guo)(guo)内(nei)储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)电(dian)站及储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)产(chan)业(ye)建(jian)设正处于加速期。2020年(nian)(nian),储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)产(chan)业(ye)虽(sui)然遭受新冠疫情影响,但基于产(chan)业(ye)内(nei)生动力和外部(bu)政策以及碳中和目标等多重(zhong)因素驱动,储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)装机量逆势大幅增(zeng)长,已(yi)逐渐步入(ru)规(gui)模(mo)化(hua)(hua)高速发(fa)展的(de)快车道。数(shu)据显示,截至2020年(nian)(nian)底,中国(guo)(guo)已(yi)投入(ru)运(yun)(yun)营(ying)的(de)包括(kuo)物理储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)、电(dian)化(hua)(hua)学储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)等类型(xing)的(de)储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)电(dian)站项(xiang)目中,累(lei)计装机容量达到33.4吉瓦(wa)(wa)时,2020年(nian)(nian)新增(zeng)投入(ru)运(yun)(yun)营(ying)容量2.7吉瓦(wa)(wa)时。其中,由储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)电(dian)池承担储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)介质的(de)电(dian)化(hua)(hua)学储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)方式新增(zeng)投运(yun)(yun)容量首次突(tu)破(po)吉瓦(wa)(wa)时大关(guan)。2020年(nian)(nian),电(dian)力储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)项(xiang)目装机的(de)同(tong)比增(zeng)长率为(wei)136%,电(dian)化(hua)(hua)学储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)系统成本也(ye)突(tu)破(po)每千瓦(wa)(wa)时(kWh)1500元的(de)关(guan)键(jian)拐点。“数(shu)据表明(ming),国(guo)(guo)内(nei)储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)电(dian)站建(jian)设已(yi)从(cong)商(shang)业(ye)化(hua)(hua)初期迈入(ru)了规(gui)模(mo)化(hua)(hua)发(fa)展的(de)新阶段。”中国(guo)(guo)科学院(yuan)电(dian)工所储(chu)(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)技术组组长陈永翀向(xiang)记者表示。

虽然2020年国(guo)(guo)内储(chu)能(neng)(neng)产业的产值尚未(wei)公布,但2018年国(guo)(guo)内储(chu)能(neng)(neng)行(xing)业年产值就已达到50亿(yi)元(yuan),且持(chi)续(xu)增长。“到2025年我(wo)国(guo)(guo)大部(bu)分(fen)地区用电端储(chu)能(neng)(neng)可实(shi)现平(ping)价,储(chu)能(neng)(neng)市(shi)场(chang)空(kong)间或达6500亿(yi)元(yuan)。”华泰(tai)证券分(fen)析(xi)师(shi)凌岳斌告(gao)诉记者,据(ju)测算(suan),到2030年,我(wo)国(guo)(guo)大部(bu)分(fen)地区光储(chu)结合可实(shi)现平(ping)价,储(chu)能(neng)(neng)市(shi)场(chang)将(jiang)高达1.2万亿(yi)元(yuan)以上。

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