储能行业事故频发

据《2021年储能产业研究白皮书》显示,储能产业已经吸引了越来越多资本的关注,2020年,国内与储能相关的投融资金额约在74亿元左右。另有数据显示,2020年新增投运项目中,储能在新能源发电侧中的装机规模最大,超过58万千瓦,同比增长438%。

2021年7月23日,国家发展改革委、国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出,到2025年,新型储能装机规模达3000万千瓦以上。到2030年,实现新型储能全面市场化发展。

在政策的引导下,实际投资数据以及新能源企业的股价走势,都表明储能行业已由摸着石头过河的阶段,切换至高速发展之路,但步子迈的太大了会扯着蛋。目前,国内储能在电网侧、发电侧、用户侧均出现过不同程度的火灾事故,安全问题已然成为悬在储能行业头上的“达摩克利斯之剑”。

当前,储能电站所使用的主要介质以锂电池为主,锂电池负极材料以碳材料、合金材料、钛酸锂为主。由于碳与锂的电位接近,当电池过充电时会在碳电极表面析出金属锂形成锂枝晶,锂枝晶长大会刺穿电池隔膜引发短路;而以合金类材料作为负极材料的锂离子电池,在充放电的过程中,由于电池体积会发生较大变化,同样可能导致穿透隔膜,造成短路和热失控。这些短路成为锂电池起火甚至爆炸的重要原因。

对于储能电站而言,除了锂电池本身的问题外,系统安全、电气安全以及施工安装等同样可能导致火灾事故发生。





储能电站事故原因分析

储能电站安全事故为何频频发生?有没有可靠有效的方法预防事故或降低损失?事实上,储能电站安全问题是系统性问题,往往由某一因素引发、多因素交互作用演化发展,最终导致储能的起火或爆炸。储能电站发生安全事故主要有以下原因:

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1. 直接诱因

本体故障:电池制造过程的瑕疵及电池老化带来的储能系统安全性退化。

外部激源:储能电池在外界电、热激源刺激下,电池会发生热失控反应,释放出大量高温可燃的气液混合物,遇到外部空气中的氧气,在条件合适的时候,就会发生爆炸。

环境因素:外界的电、热干扰都会影响到储能系统,因此一般都对储能系统的环境有要求,比如避免环境温度过高。

系统故障:目前的储能锂电池系统多数缺乏内部可控的安全设计,一旦某个电池出现热失控,很容易导致电池系统的整体失控。

2. 人为因素

操作失误或现场处置不当:储能是个高电压、高能量的系统,在集成、安装、调试、运行等过程中,现场人员如果操作失误或者现场处置不当,很容易会出现安全问题。

3. 根本原因

制度不健全和管理不规范:一方面与电动汽车行业100多项国家标准相比,储能行业的国家标准还不到20项,很多工作的开展依旧没有规范可循,也没有相应的安全制度与监管,建立健全的储能技术标准和检测认证体系已迫在眉睫。另一方面,储能企业也许进一步完做好技术开发、功能集成、安装调试、运行维护等方面的风险识别与控制,完善内部安全管理制度规程。