全球最大儲能電站再起火，給儲能安全發(fā)展帶來哪些啟示？

2022年開年，全球最大的儲能電站發(fā)生起火事故，讓儲能安全問題再次受到人們的關(guān)注。

2月13日晚，美國加州Moss Landing儲能電站項目發(fā)生事故，大約有10個電池架被熔化。這是繼該項目于2021年9月4日發(fā)生過電池過熱事故后，在不足半年的時間里發(fā)生的第二次事故。這兩起事故給各方提供了一個教訓，需要做出必要的調(diào)整和改進。

已發(fā)生兩次事故的Moss Landing儲能電站，原來是一家天然氣發(fā)電廠，后替代成儲能電站。該儲能電站于2020年12月11日開始運營，建成時是全球最大電池儲能系統(tǒng)(BESS)，配備了300MW/1200MWh的鋰離子電池。儲能電站滿負荷運行時，能夠為22.5萬戶家庭供電4小時。

Moss Landing儲能電站

來源：LG新能源

Moss Landing儲能電站項目的業(yè)主和運營商是Vistra Energy，電池設(shè)備提供商是1月27日剛上市的LG新能源，F(xiàn)luence是系統(tǒng)集成商以及工程承包商。據(jù)LG新能源透露，該電站安裝了4500個最新型號的TR1300電池架。

Moss Landing儲能電站4500個電池架中的一部分

來源：LG新能源

1 LG儲能電站事故頻出

這已經(jīng)不是LG儲能電站第一次發(fā)生事故。

2021年9月4日晚，Moss Landing儲能電站的一期項目因電池的水系降溫系統(tǒng)啟動故障，導致該項目約7%的電池模組被損毀，所幸事故并未造成人員傷亡。

事故發(fā)生后，該項目的運營商Vistra Energy與外部專家一起，對事故進行了長達5個月的調(diào)查，并制定了項目的整改工作方案，計劃在項目重啟之前全面實施。

不到5個月，該項目再次發(fā)生火災。Vistra Energy隨后發(fā)表聲明，“2月13日晚些時候，Moss Landing項目早期探測系統(tǒng)啟動了，正如我們在所有設(shè)施的協(xié)議一樣，出于高度謹慎，我們已經(jīng)聯(lián)系了場外應急響應部門，現(xiàn)場人員無傷亡。目前正在進行調(diào)查，以確定安全系統(tǒng)被激活的原因。”

2016年，LG化學南京工廠就曾發(fā)生過鋰電池生產(chǎn)設(shè)備起火事故，所幸當時并未發(fā)生人員傷亡。但是連續(xù)的事故也在一定程度上損害了LG化學的品牌。

在2017-2019年間，有報道的韓國儲能電站事故多達27起，其中17起裝置了LG化學生產(chǎn)的鋰電池。

在韓國2019年6月11日公布的調(diào)查結(jié)果中，調(diào)查團隊將儲能電站事故原因總結(jié)為四個方面：1、電池系統(tǒng)缺陷;2、應對絕緣檢測的保護系統(tǒng)不夠;3、儲能電站建設(shè)完以后管理和維護不夠;4、PCS和ESS之間的綜合管理系統(tǒng)不好。

針對電池系統(tǒng)的缺陷，調(diào)查團隊特別指出，LG化學生產(chǎn)的部分電池被發(fā)現(xiàn)了極片折疊和切斷不良、活性物質(zhì)涂層不良等制造缺陷。

接連不斷的事故，讓用戶對LG逐漸失去了信心。盡管如此，已經(jīng)形成的市場格局不會在短期內(nèi)發(fā)生變化，動力電池市場仍將保持寧德時代和LG雙雄爭霸的局面。

2 應逐步完善儲能電站安全標準

儲能的安全標準是個大問題，建立儲能技術(shù)標準和檢測認證體系是為電站質(zhì)量“保駕護航”的關(guān)鍵。

目前，我國除抽水蓄能電站外，電化學儲能電站的設(shè)計主要依據(jù)《電化學儲能電站設(shè)計規(guī)范》(GB 51048-2014)。該標準于2014年12月2日發(fā)布、2015年8月1日實施，目前正處于修訂階段，即將完成審查報批。

我國儲能安全相關(guān)標準正在建設(shè)過程中，一批電化學儲能電站安全相關(guān)標準正在編制階段，包括國家標準《電化學儲能電站安全規(guī)程》(在編)，團體標準《電化學儲能電站安全技術(shù)要求》(征求意見)、《電化學儲能電站檢修規(guī)程》(征求意見)等。申報行業(yè)標準《電化學儲能電站應急預案編制導則》。部分已經(jīng)發(fā)布的國家標準對儲能系統(tǒng)安全要求均有涉及。

儲能電站運行維護方面，國家標準《電化學儲能電站運行維護規(guī)程》(20132389-T-524)、中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準《分布式電化學儲能系統(tǒng)運行維護規(guī)程》(T/CEC 252-2019)詳細規(guī)定了電化學儲能電站、分布式儲能電站的監(jiān)視、運行控制、巡視檢查、維護、異常運行及故障處理等相關(guān)要求。

對于儲能設(shè)備的檢修安全，目前參照的是《電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分》(GB 26860-2011)和《電力建設(shè)安全工作規(guī)程》(DL 5009.2-2013)，但是這些標準只能滿足電力設(shè)備檢修過程的通用安全性要求，無法滿足儲能設(shè)備的專項要求。

2021年7月，國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，提出建立安全技術(shù)標準及管理體系，強化消防安全管理，嚴守安全底線為基本原則;在高安全、低成本、高可靠、長壽命等方面取得長足進步;強化電化學儲能安全技術(shù)研究等。

2022年1月18日，儲能用鋰電池安全強標啟動會在北京召開，標志著該強標編制工作正式啟動。

在國家的支持下，下一步要逐漸完善儲能產(chǎn)業(yè)安全與標準體系。

3 如何突破儲能電站安全運行瓶頸?

隨著儲能電池需求的不斷增大，相關(guān)環(huán)節(jié)一些安全隱患也逐漸顯露出來，儲能安全問題不容忽視。因此，如何提高儲能電池的安全性、減少儲能電站事故的發(fā)生，成為整個行業(yè)亟待解決的系列問題。

儲能的安全問題是系統(tǒng)性問題，往往由多種因素共同作用所致。沒有絕對的安全，安全也需要從多個角度來綜合考慮。

國網(wǎng)江蘇經(jīng)研院儲能安防研究員吳靜云認為，儲能電站火災事故的源頭大概率源于短路。“總體來看，電池熱失控的誘因可分為機械濫用、電濫用及熱濫用。對儲能電站而言，大規(guī)模電池的充放為主要工況，使用頻率最高，最容易引起電濫用。”

另一方面,從儲能電站的事故原因來看，電池的制造缺陷成為釀成多起事故的共性特征。盡早攻克電池的制造缺陷問題，是電池產(chǎn)業(yè)目前共同面臨的待解課題之一。

4 結(jié) 語

“雙碳”目標下，未來五年電化學儲能裝機將迎來重大發(fā)展，頻繁出現(xiàn)的安全問題又時刻制約著它的發(fā)展。日益激烈的市場競爭下，在追求規(guī)模、性能和成本的同時，不斷提升電池的安全性，將成為企業(yè)能否長久立足于業(yè)內(nèi)的必選項之一。

儲能發(fā)展在政策上已經(jīng)得到了最新的支持：國家發(fā)改委、能源局近日聯(lián)合印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》?！斗桨浮访鞔_，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應用條件。其中，電化學儲能技術(shù)性能進一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上。

安全使用儲能，是該產(chǎn)業(yè)得以健康持續(xù)發(fā)展的前提，為了尋找更加安全的儲能路線，業(yè)界一直在努力探索。在技術(shù)上需要企業(yè)考慮如何做到更加安全。已有不同技術(shù)路線、更加安全的產(chǎn)品正在不斷涌現(xiàn)(如：鈉離子電池、全釩液流電池、鐵-鉻液流電池等)。

來源：中國能源網(wǎng)

文：李穎