储能行业之产业发展必须筑牢全产业链安全围堤

 　　"4·16"北京丰台储能电站爆炸事故的惨痛教训，势必将促使正处于"热发展"期的储能行业进入冷思考。事故原因尚待调查，但有一点可以肯定，作为支撑国家能源转型大计的战略性新兴行业，储能发展的脚步不能就此停歇。本次事故再次警醒行业，安全无小事!伴随着各地储能项目"火爆"上马，储能项目的本质安全再怎么强调都不为过。


善治病者，必医其受病之处;善救弊者，必塞其起弊之源。为此，本刊特邀专家就此话题展开讨论，以飨读者。


4月16日，北京市丰台区集美大红门25MWh直流光储充一体化电站项目发生爆炸事故，该事故是我国官方报道中首次造成重大人员伤亡的电化学储能电站安全事故，给储能行业的发展再次敲响了警钟。


事实上，国内外已有多个储能电站出现着火、爆炸事故的案例，自2017年来，韩国就陆续出现30多起火灾事故。但是，储能的发展不能"因噎废食"，忽视了储能在落实国家"双碳"战略目标以及推动构建以新能源为主体新型电力系统过程中的积极作用，而是亟需认真反思储能在快速发展阶段遗留和出现的规范标准缺失、产业粗放无序、市场投机短视等问题。特别是国家和行业等各个层面，应加快研究出台储能系统在规划设计、管理审批、建设施工、运营维护等各个环节统一的规范和标准，从行业和产业的顶层设计上保证储能的健康可持续发展。


产品参差不齐 厂家鱼龙混杂


蓬勃发展背景下潜藏风险


储能是一个涉及多学科、多专业的技术领域，包括了系统控制、电气安全、设备优化匹配、电池健康及安全联动保护管理等。完整的储能系统不是各种元件简单的拼凑，而是需要系统化、规范化、标准化地对电池选择、系统工艺、充放电管理、温控系统设计、质量把控等过程进行全寿命、全环节的综合考量。


我国电化学储能技术路线众多，每种技术类型的技术路线、技术特点、成熟度、适合的应用场景以及产业应用规模各不相同。然而，各类储能产品质量参差不齐，储能产品还存在以"动"代"储"、非专业集成、非一体化设计、未全面测试等问题。储能厂家也鱼龙混杂，既有宁德时代、比亚迪这样的独角兽，还有大量的光伏、节能、电力电子等数百家企业跨界而来，并且许多跨界企业基本采取主营业务为主、储能业务为辅的协同发展模式，专业化的储能企业仍显弱势。


随着储能装置部署发展到一定规模，考核标准不明晰、监管体系不完善、商业模式不明确等引发的价格战、圈地战等问题也逐渐显现，从而集中体现在储能系统元件自身和储能系统运行时所产生的停运、失效甚至起火爆炸等安全风险上。


标准规范先行 打造本质安全


涅槃重塑夯实产业健康基石


我国储能行业正面临新的历史机遇，能源系统的源网荷各级用户都对储能的发展寄予了厚望。然而，我国储能电池性能指标、规划设计、调度及事故处置、火灾消防以及行业质量评估等还缺乏统一的规范标准和检测手段，不同的工程项目之间要求差异比较大。目前，我国的储能行业的国家标准还比较缺乏，与其他比较成熟的行业动辄上百项的标准体系相比，储能系统标准化的工作还需全面深化开展，从本质和源头上确保储能系统的安全可靠。


我国储能行业的发展必须筑牢全产业链的安全围堤。一是加强储能产品技术标准化研究。加强储能产品生产质量的标准化研究，统一行业标准，严守产品生产安全红线;二是建立储能应用系统标准体系。从系统应用的角度，建立涵盖储能系统规划、设计、运行、维护以及储能设备、部件、材料等各环节相互衔接、协同发展的标准体系;三是加强储能接入能源系统标准化研究。尽快完善储能电站的调度规范准则，完善储能故障保护措施以及应急方案等，保障储能在能源系统中的安全稳定运行;四是加强储能电站的消防标准化研究。储能电站的消防标准需进一步从产品、建筑、运行等角度进行综合考量，针对不同类型的储能事故隐患，制定故障应急预案和消防处置措施;五是完善储能行业管理规范性研究。完善储能行业体系规范化研究，建立相应质量认证体系，加强对储能的安全监管与防护机制。


拓展产业赛道 孵化硬核技术


开源引渠营造多元化新格局


随着智能电网、综合能源系统、能源互联网等新型能源系统模式的转型升级，储能作为一种新型能源基础设施，能够为系统运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务。不同需求场景催生了不同类型的储能技术路线，不同技术的储能又可协同解决能源系统在不同时间尺度、空间范围内能源生产消费的平衡问题。从能源储存这一本质需求来看，广义的储能产业呈现更加多元化趋势。


目前，在大容量储能方面，抽水蓄能仍然是主要方式，在条件适宜的地区发展抽水蓄能对于提升能源电力系统整体效率具有重要意义;在储能电站建设中，主要采用锂电池、液流电池、铅碳电池等，目前液流电池由于其高可靠性、长寿命等优势，越来越得到行业内的关注;在动力电池方面，磷酸铁锂电池、三元电池、燃料电池等是主要的车载储能模式，随着风光等新能源的大规模开发，以绿氢为主的燃料电池将逐渐具备市场竞争力;同时，以水、熔盐等为介质的蓄冷蓄热等储能技术，基于成熟的技术和经济性考量，在建筑用能等应用场景中收到了良好的效果。但是，应该看到，液流电池、燃料电池等全产业链的大量核心技术仍然还在论证完善之中，市场上的储能产品还很难同时满足绿色低碳、安全可靠、经济高效、长寿命、易回收等要求，其中，电池安全管理技术、大容量电池技术、电池梯次利用技术、储能材料技术等领域仍将是未来储能关键技术突破创新的重点。


这次事故的结果是沉痛的，但能源系统发展的历史也告诉我们，每一次重大事故的发生都显著加快了行业自身的优化完善、优胜劣汰和改革转型，每一次行业的剧烈阵痛都可能带来更长远的繁荣兴盛。


期待储能系统在未来的能源系统革命中发挥更大作用。 中国城市能源周刊 　 作者： 齐琛冏