今年以来,世界各地多次发生储能电站火灾事故,每一次储能安全事故,都会对行业造成巨大的负面影响。因此,开展储能安全技术研究,提升储能火灾事故应急处置能力关系重大。
2024年8月26日,第四届国际储能安全研讨会暨国家重点研发计划项目“国际锂离子电池储能安全评价关键技术合作研发”项目研讨会在江苏苏州盛大召开。
本届会议由中关村储能产业技术联盟、应急管理部天津消防研究所主办,天津大学国家储能技术产教融合创新平台联合主办,苏州青澜实业有限公司协办,并得到了天合光能、阳光电源、科华数能、固德威、苏州芯镁信、西清能源、双一力、采日能源、壳牌(中国)、斯缇福机械、创为新能源、鹏辉能源、SMA、阿特斯储能、港华时代、精控能源、
开幕式由中关村储能产业技术联盟秘书长刘为主持。来自政府机构、高校、科研院所、设计院、电网公司、发电集团、储能厂商、消防企业以及安全解决方案厂商等500余人出席此次会议,共同探讨储能规模化发展新时代下,储能安全发展,为行业健康发展贡献方案和智慧。
领导致辞
开展储能安全技术研究至关重要
中国能源研究会副理事长兼秘书长孙正运在致辞中表示,随着储能技术与产业的发展,储能系统的复杂性不断增加,对安全管理的要求也越来越高;另一方面,随着储能规模的扩大和应用场景的拓展,新的安全风险也在不断出现。因此,储能安全技术研究,机遇与挑战并存。应深化产学研合作,推动储能领域新质生产力的建设发展。
应急管理部天津消防研究所副所长鲁志宝研究员在致辞中表示,“十四五”国家应急体系规划和国家消防工作规划中,均提出了要加强“电化学储能设施”等场所的风险源头防范管控与风险监测预警预报。今年以来,我国多次发生储能电站火灾事故,国家层面以及应急管理部连续就美国储能电站、韩国电池工厂火灾事故做出指示批示。主办召开本次论坛,就是希望落实各级领导批示指示精神,与来自世界各地的专家学者一道,深入探究制约储能安全发展的关键技术问题,着力破解瓶颈性、根源性、本质性问题,当好新时代储能安全发展的高分“答卷人”。
中关村储能产业技术联盟常务副理事长俞振华在致辞中表示,储能在支撑新型电力系统建设中具有重要作用和定位,2024上半年我国新型储能新增装机13.67 GW/33.41 GWh,同比增长71%。储能行业的健康发展离不开安全的保障,联盟作为我国第一个专注在储能领域的国际行业组织,一直致力于推动储能安全的研究与应用,组织开展了一系列安全标准研究工作,特别在储能系统安全性能综合评价指标体系的构建上取得了突破。本次论坛的召开,旨在搭建一个开放共享合作的平台,汇聚各方智慧和力量,共同探讨和应对储能安全的挑战。
特邀报告
为全球储能安全提供中国方案
欧盟科学院院士、中国科学技术大学教授孙金华在《电化学储能安全防控技术创新发展与思考》报告中强调,根据公开报道数据分析,我国储能电站火灾发生的概率在千分之四到六的范围之内。针对目前电化学储能一“锂”独大的局面,孙院士提倡要百花齐放,发展钠离子电池、液流电池等多元化储能技术,避免因锂离子电池原材料卡脖子的风险;另一方面针对储能电站安全,孙院士提出了多重防控体系。一是要提升电池本体安全,降低事故概率;二是要做好电池故障隐患的预测预警,保证过程安全,将火灾事故扼杀在萌芽状态;三是要有高效的消防安全技术,实现快速灭火抗复燃,保证小火不成灾,目前三个方面均取得了系列进展。
中组部国家特聘专家、教育部长江学者、南京大学储能材料与技术中心主任、教授周豪慎从最原始的角度,分享了改进电池安全的方案。周教授提出一种新型耐高温准固态电解质。这种新型固体电解质具备离子电导介于液态与全固态之间,热稳定性优于液态,电化学窗口比液态宽,制备过程更简单,界面兼容性优于全固态,无漏液、爆炸风险,软包电池无需加压等优点。周教授认为,并不是为了做固态而做固态,全固态是很难做到的。但是用新的思路能解决安全问题的话,也是一个更好的尝试。
天津大学教授李斌在《锂离子储能电站建模分析与故障诊断方法》报告中提出,安全是储能技术迭代创新的第一要素,是储能系统大规模应用要解决的卡脖子关键问题。要做到电池的大规模应用,必须要有精准的储能电站建模分析和故障诊断方法。李斌强调,故障辨识需要有快速性、选择性,灵敏性和可靠性的要求。针对锂离子储能电站建模与故障分析,提出储能电站直流侧外短路故障辨识方法。提出锂离子储能电池内短路故障辨识和内短路故障严重程度评估方法等,为储能系统的安全可靠运行提供技术支撑。
世界银行能源顾问 Aakarshan Vaid介绍了美国、英国、澳大利亚等发生的储能火灾典型事故,介绍了储能不同阶段的现状,强调国际储能安全标准应被视为最低标准,各国需根据自身电网环境以及不同的应用场景,制定具有适应性的储能安全标准。此外还应充分考虑储能电站的选址、液流电池等新兴技术路线的要求以及 BMS(电池管理系统)的技术要求等。
应急管理部天津消防研究所科技处处长李晋重点介绍了锂离子电池储能安全评价技术研究进展。截至目前,全球储能电站已发生超100起火灾事故,不同储能应用场景对安全的需求并不完全一致,而现有国内外标准尚未提出安全等级评价方法。基于上述背景,应急管理部天津消防研究所联合中关村储能产业技术联盟等单位开展了国家重点研发计划项目“国际锂离子电池储能安全评价关键技术合作研发”项目,重点解决储能电站故障难识别、故障致热失控行为难复现、储能安全评价体系不完善、安全评价标准如何国际适用等发展瓶颈。李晋希望通过研究能推动储能产业安全技术不断发展,为全球储能安全提供中国方案。
高峰对话
集思广益、精彩绝伦
高峰对话环节由应急管理部天津消防研究所第四研究室副主任卓萍主持,众位嘉宾围绕“锂离子电池储能电站安全评价关键技术研讨”展开了热烈讨论。
南网科技副总工程师苏伟从储能EPC的角度对安全提出自己的看法。储能电站建设方面,第一,加强储能设备安全设计选型;第二加强储能设备质量监督管理,比如加强关键设备出厂前的监造、质检、验收、关键试验验证,储能系统到货后电芯、模组、电池簇的质量抽检;第三,加强储能电站安全建设管理,对储能电站建设区进行隔离,储能设备到达现场后应及时安装接入,安排专业的调试单位及调试人员尽快开展调试、试运等工作;第四,加强储能电站安全运维管理,建立完善的运行维护管理制度,制定应急预案,做好反事故措施;第五,加强储能电站安全性能评估及电池退役管理,委托第三方开展年度技术监督,当全站容量测试结果低于80%EOL时,应报调度机构整站更换新电池或储能电站退役。
作为储能安全研究机构,中国科学技术大学研究员王青松从技术层面、管理层面、安全文化层面表达了对安全的看法。从电池本体开始,除了材料安全性提升外,还要对电芯做到实时监测,把电池做成安全的、智能的电池;过程安全要做好电池和系统的检测和预警,对系统安全态势有一个准确的认识;消防系统层面,要有快速有效的消防措施。王青松呼吁无论价格怎么卷,消防安全或者整个安全系统的投入,不能降,这是安全的根本底线。
中国电子技术标准化研究院高级工程师刘冉冉从标准制定的角度对安全表达看法。刘冉冉认为,标准发布之后以及后面的实施,将会极大的提高电池本体的安全,降低事故的发生率,也对后续产品的合格评定和市场准入提供重要的参考依据,也会为我们后续的市场监管提供重要的制度支撑,也将有力促进锂电池的健康发展,对于锂电池的本体安全和用户端的安全具有重要的意义。
华能清能院储能技术部主任刘明义从储能电站业主和开发商的角度表达了对于安全问题的见解。刘明义认为,目前对于储能电站来说,最大的瓶颈是性能,安全问题也很重要,但是出现极端安全的概率远远小于电芯性能衰减的概率,电池一致性问题或者其他性能问题导致了储能电站资产的损失和浪费。刘明义强调,安全问题也很重要,但不应被过度强调。此外,刘明义还提到目前还缺少站房的消防验收标准,这是目前站房储能发展面临的最大难题。
华电科工储能分公司总经理葛文刚认为安全很重要,安全包括电气安全、信息安全、消防安全是多方面的,需要抓住本质在哪里,近期多起着火事故的主因并不是电池本体,很多是由控制、电气的问题引起的,因此要从加强电池不发生热失控去考虑储能安全防控的技术思路,要把有限的资源用到最需要的位置上去,同时根据储能设备所处环境的不同进行安全分级,不能一刀切。
新源智储副总经理王逸超作为储能系统技术服务商代表,介绍了新源智储在储能本质安全控制方面所做的努力。一是,针对锂离子电池自身较高的火灾风险与工商业储能应用场景对高安全要求之间的矛盾,打破常规工商业储能设计思路,自主研发了基于高绝缘不燃浸没介质的全浸没工商业储能产品。二是,联合上游伙伴开发了一款性能优异的超分子阻燃电解液添加剂,并积极推动阻燃电解液在储能电芯中率先应用。他表示,作为央企代表,无论行业有多卷,成本压力有多大,严格的把关、品控核心物料和关键设备,是新源智储始终都会坚持做下去的事情。
分论坛
聚焦国际、大储、工商储安全
下午分论坛主要围绕国际储能安全、大储安全、工商储/户储安全三个话题展开。
出海,已经成为储能企业的必然选择。在国际储能市场与安全法规分论坛,新南威尔士州投资局曹冰、德国莱茵TÜV李伟思、法国斯缇福保沃汉森、加拿大标准协会陈戎、阿特斯储能姚美齐、中国建筑科学研究院建筑防火研究所新能源安全研究中心赵利宏、壳牌张丰、鹏辉能源闫龙龙、SMA夏伟分别从海外储能标准、热失控危害、项目安全设计以及解决方案等方面进行了详实的解读。
2024上半年,50余个百兆瓦级项目相继投运。大规模储能电站建设以及大容量电芯的使用,对储能安全提供了更高的要求。在储能电站设计与安全分论坛,清华大学刘凯、上海电力设计院王强杰、国网湖南电力徐志强、国网江苏电力郭鹏宇、科华数能应晓航、天合储能李明、清华四川能源互联网研究院梁惠施,烟台创为李明明,苏州芯镁信沈方平围绕储能标准、报警预测、安全设计、储能防火泄爆抑爆,储能事故应急处理等话题展开分享。
2024上半年,用户侧储能装机规模同比增长超过650%,用户侧储能备案项目数量已接近总数的70%。在工商业储能/户储安全分论坛,中国电子标准院刘冉冉、双一力王坤、阳光光储集团江浩、青澜实业高新文、采日能源孙丽娜、固德威丁优、精控能源高乃坤、弘正储能文青武、港华时代彭凯分别从研究机构、项目业主、解决方案提供商、储能设备提供商等不同的身份共同探讨了国内外工商业储能以及户用储能安全设计与展望。
在储能产业迅猛发展的同时,我们更应该认识到安全才是储能产业发展的根基。本次安全论坛上,联盟呼吁产业链上下游相关机构,要共同构建和维护良性的市场竞争环境,激发产业创新活力;尊重知识产权,加大技术研发,通过技术创新来降低成本;坚守质量底线,确保产品的安全稳定可靠;面对安全事故,我们要理性看待,做好事故的调查分析和经验总结,而不仅仅是去做舆论干预;要加强产业链合作和国际交流合作,推动储能标准的完善。