发展安全新型储能技术 夯实新型电力系统支撑基础

完成“双碳”方针，动力是“主战场”，电力是“主力军”，推动建造新式电力体系是电网展开的必然选择。《南方电网公司建造新式电力体系举动方案(2021-2030年)白皮书》提出，2030年前，基本建成新式电力体系;2060年前，新式电力体系全面建成。新式电力体系的明显特征是风景新动力在电源结构中占据主导地位，预计2030年新动力发电量将占比25%，2060年占比60%，风景新动力的波动性、间歇性、随机性和反调峰特性将导致电力体系面对着可靠供电和安全安稳运转的新应战。

为了满意新式电力体系建造需要，缓解大量新动力接入对电网的影响，国家动力局2021年发布的《抽水蓄能中长期展开规划(2021-2035年)》提出，到2030年，风景发电总装机规划将大12亿千瓦以上，需要建成抽水蓄能1.2亿千瓦左右，但一起也指出，我国建造条件好、限制要素少的资源啊储备缺乏。因而，快速展开的新式储能也得到了国家动力局的高度重视，国务院2021年印发的《2030年前碳达峰举动方案》提出，到2025年新式储能装机容量达到3000万千瓦以上。与此一起，南方电网规划将于2030年前建成新式储能4000万千瓦。新式储能迎来了加速展开的机会。

快速展开的新式储能安全形势

新式储能是指除抽水蓄能以外的其他新式的电化学储能、物理储能和电磁储能技能。到2021年底，我国新式储能装机2.4GW，占储能装机总容量的12.5%，其间锂离子储能占新式储能的89.7%，是当时展开最快速、应用最广泛、相对老练的新式储能技能道路。然而，锂离子电池储能电站火灾爆破安全事端时有产生，已成为限制电池储能规划化展开的主要妨碍。据不完全统计，从2011年至2021年，全球储能安全事端共产生50余起，其间事端起数排名前4位的是：韩国30余起、美国10余起、我国4起、澳大利亚3起。锂离子电池储能安全问题是世界性难题，也成为建造新式电力体系安全难题。

通过对这50余起储能事端剖析发现，构成事端的主要要素有以下几点：锂离子电池热失控。储能电池单体因质量缺点、机械损伤、受热或外部短路等导致锂离子电池内短路，引发电池热失控起火，在热滥用的作用下，整个电池模组和电池簇被点燃甚至产生爆破。

储能体系电路故障。储能体系内载流母排、导线、电路板、信号线因质量缺点、构件间相互影响、外部导电液体进入等要素导致电气绝缘失效、短路等故障，引发局部高温，引燃周围可燃物或者引发电池热失控导致起火。

体系运转监测、控制及防护缺乏。储能体系热办理规划及冷却办理战略不当，并对体系温度、电流、电压、绝缘等监测剖析缺乏，出现异常时未能及时预/报警，并采取合适的防护办法，救活防爆技能未能有用发挥作用，导致事端产生扩大。

运维办理缺乏。缺乏根据储能体系运转特性、战略、规则等拟定的运维规程，未拟定合理的检修战略，未能及时发现和消除设备隐患，终究导致事端产生。

提高新式储能安全的技能办法

针对新式储能安全展开中存在的问题，主张从储能实质安全、消防安全、储能安全点评及储能安全监测办理等几个维度施行改善：

(一)推动实质安全储能技能研讨

因为广泛应用的锂电池选用可燃有机物作为电解液，存在燃烧、爆破等安全风险，亟需展开实质安全的储能技能。加大电池新材料体系研讨，布局长寿数、高安全、低成本的储能本体技能研讨;加大铁铬液流电池、钠离子电池、固态锂电池等实质安全的储能本体技能研讨，进一步提高技能经济性;展开兆瓦级至百兆瓦级实质安全的先进储能体系集成技能研讨，加速规划化演示验证与推广应用。

(二)打破锂离子储能安全技能难题

针对电化学储能体系规划化应用面对的安全问题，展开锂离子电池储能体系全寿数周期应用安全技能研讨。提醒不同装置层级电池热失控触发机理及动态分散演变机制，展开热失控阻隔技能和致灾损害归纳点评技能;深入研讨电池传感技能，展开电池状况检测技能，完成多维感知融合的全寿数周期电池储能状况监测预警;加大消防安全技能研制力度，开发救活抑爆、应急处置与救援等消防安全装备;加速推动电池储能体系集成技能研讨及演示，构成主被动安全技能协同的电池储能体系集成方案。

(三)加强安全储能规范体系建造;

树立健全储能电站从规划、建造到运维的全过程安全规范体系，以及储能装备安全点评与认证施行规则。环绕储能电站的布置、火灾探测、救活、防排烟与应急救援等需求，完善储能电站安全规划规范;完善电池储能体系施工、调试及实验等安全规范与操作要求，保障人员人身安全;加大储能安全点评、应急办理与消防救援规范、消防监督办理规范、储能电站用救活体系实验办法等规范研讨，为电站消防安全提供辅导。

(四)加强储能安全技能监督和办理。

加强电化学储能电站安全技能监督和办理工作，遏止电化学储能电站安全事端产生。树立云边协同的储能电站安全技能监督平台，使用信息化手法完成储能电站安全状况实时监测、事端极早期预警;加强储能电站规划、施工、运维及实验等相关从业人员安全技能训练，保证熟悉电站电池热失控、火灾特性，掌握消防设施及器件操作规程和应急处置流程;加强储能电站消防安全应急演练与联动，定期安排展开电解液泄漏处置、电池热失控、火灾等应急演练，树立与政府有关部门树立消防救援联动机制。

安满是新式电力体系的建造的基石。随着安全技能研制及安全办理力度的加强，新式储能技能安全问题终将被打破，新式电力体系的安全安稳基础将得到进一步夯实，有力促进“双碳”方针完成。