中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：7月9-10日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)聯(lián)合江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)、國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)四川綜合能源服務(wù)有限公司、國(guó)網(wǎng)浙江綜合能源服務(wù)有限公司、中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組等單位共同主辦的“第五屆全國(guó)電網(wǎng)側(cè)暨用戶側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用高層研討會(huì)”在江蘇南通文峰酒店召開。
在本次會(huì)議上，TüV北德集團(tuán)中國(guó)區(qū)系統(tǒng)平衡部件及儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)總監(jiān)魏詩(shī)夢(mèng)分享了主題報(bào)告《IEC 62933-5-2 并網(wǎng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全要求》。現(xiàn)在，小編經(jīng)過授權(quán)，將演講內(nèi)容整理如下：
魏詩(shī)夢(mèng)：各位專家大家好！我來自TüV北德集團(tuán)魏詩(shī)夢(mèng)，今天給大家分享的話題來自于電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全方面的標(biāo)準(zhǔn)要求。
簡(jiǎn)單介紹一下我們TüV北德集團(tuán)，我們是做第三方的檢驗(yàn)檢測(cè)的技術(shù)服務(wù)支持和咨詢的服務(wù)的公司，主要在各個(gè)領(lǐng)域，包括航空航天、自然資源等等我們的整個(gè)業(yè)務(wù)范圍也涵蓋了工業(yè)、生活、資源，包括氫能源這個(gè)板塊，在各個(gè)領(lǐng)域之間我們?cè)谌蛴幸蝗f多名專家為全世界的各項(xiàng)技術(shù)提供服務(wù)。
我們?cè)谶@兩年做了很多技術(shù)調(diào)查，做產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證的時(shí)候也發(fā)現(xiàn)了整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)是在非?？焖俚陌l(fā)展中。大家也知道最近像北京等地區(qū)都發(fā)生了很多儲(chǔ)能電站安全性的問題，我們最近也收到很多來自北京地區(qū)的安全檢查咨詢和技術(shù)服務(wù)的要求。
所以說在安全這塊，在我們行業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)候，對(duì)它的考量和意識(shí)其實(shí)是急需加強(qiáng)和更深入了解的。我在儲(chǔ)能這個(gè)行業(yè)也有三四年的時(shí)間，再往前是在光伏這個(gè)行業(yè)做檢測(cè)認(rèn)證的，兩個(gè)行業(yè)相似點(diǎn)是在于光伏行業(yè)在十年前差不多是現(xiàn)在這樣的狀態(tài)，是個(gè)項(xiàng)目井噴，各種新技術(shù)在不停發(fā)展，成本在下降，項(xiàng)目在不斷增加的現(xiàn)狀。
在這個(gè)一方面有些趕工期和項(xiàng)目的時(shí)候，一方面對(duì)于安全的意識(shí)，也包括人員和人才的資源短缺的時(shí)候，在這樣的背景下就會(huì)發(fā)生比較多的安全事故。目前從標(biāo)準(zhǔn)角度和技術(shù)服務(wù)角度來講，國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)是滯后于我們的需求，我們標(biāo)準(zhǔn)這塊其實(shí)是缺少了很多內(nèi)容。在安全這塊的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際上我大概列了四個(gè)，一個(gè)是IEC的62933系列，主要是電化學(xué)的儲(chǔ)能安全要求，有德國(guó)的要求VDE-AR-E 2510-50，雖然是德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的，但基本上在歐盟也是作為比較適用的安全規(guī)定。還有美國(guó)那邊的UL9540和NFPA855的防火要求。剩下的安全性標(biāo)準(zhǔn)就不多了，國(guó)標(biāo)目前有寫一部分，中國(guó)比IEC和UL這些國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)更近一步，目前的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)也好，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也好，是比較細(xì)致和完善的，包括最近剛發(fā)布了一個(gè)國(guó)標(biāo)的運(yùn)維系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。
IEC 62933的標(biāo)準(zhǔn)今天是我主要介紹的，它的編寫思路其實(shí)和別的標(biāo)準(zhǔn)不太一樣，它不像我們做產(chǎn)品認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，說我這個(gè)東西12345需要滿足哪些要求或者做哪些測(cè)試，只要通過了就行。其實(shí)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是比較完善的方法類的標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)大家以什么樣的思路做儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)。
今天主要講電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)最主要的是對(duì)人的安全方面的考慮以及周圍環(huán)境上的安全性考慮；涉及到的是我們?cè)谧鲈O(shè)計(jì)或者做電站開發(fā)沒有考慮到的關(guān)鍵點(diǎn)，叫全生命周期。這個(gè)生命周期從我們的理解來看，不只是說電站，比如說質(zhì)保5年或者10年，不只是在質(zhì)保范圍內(nèi)，可能到整個(gè)電站實(shí)際運(yùn)營(yíng)15年、20年，中間換了各種各樣的部件，在整個(gè)過程中間都需要對(duì)它的安全進(jìn)行考量和完整的運(yùn)維設(shè)計(jì)要求。
先給大家介紹四個(gè)概念，一個(gè)是關(guān)于什么叫安全。其實(shí)安全是說，沒有一件事情，或者沒有一樣物體是100%的安全，安全的概念是沒有不可以接受的風(fēng)險(xiǎn)，也就是說風(fēng)險(xiǎn)永遠(yuǎn)是存在的，但這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是不是我們能夠接受，是不是能把我們已經(jīng)預(yù)知到的風(fēng)險(xiǎn)降低到最低，這是我們平時(shí)要考慮的。在做安全設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果能把我們預(yù)知到的風(fēng)險(xiǎn)都降到最低，那這就是我們所認(rèn)為的標(biāo)準(zhǔn)意義上我們能接受的安全。
整體上我們要去識(shí)別所有的危險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)這些危險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別之后來確定風(fēng)險(xiǎn)是什么，通過各種各樣的手段來降低風(fēng)險(xiǎn)，以達(dá)到我們所需要的安全要求。
整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和安全要求分為三個(gè)大板塊，一個(gè)叫危險(xiǎn)識(shí)別，識(shí)別我們有哪些危險(xiǎn)，然后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和降低，然后進(jìn)行驗(yàn)證和相關(guān)的測(cè)試來確保我這些手段和風(fēng)險(xiǎn)降低的方法是有效的。
這是我們儲(chǔ)能系統(tǒng)的大概框圖，它分為三個(gè)部分，第一個(gè)部分是包括電池和PCS，第二是它的附件，第三是通通訊接口，主要是這三大塊。所以我們?cè)谧鲭娏ο到y(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)的時(shí)候，分別對(duì)各個(gè)不同板塊所對(duì)應(yīng)的功能要進(jìn)行安全性的分析。
標(biāo)準(zhǔn)有把我們系統(tǒng)按照它的幾個(gè)利用場(chǎng)景和設(shè)計(jì)容量分了四個(gè)大的類型，包括了高壓和低壓的，也包括了現(xiàn)場(chǎng)是否有人在運(yùn)行的情況。
從危險(xiǎn)來講，我們的儲(chǔ)能系統(tǒng)主要考慮到危險(xiǎn)的內(nèi)容，包括了電氣性的危險(xiǎn)，比如說發(fā)生短路或者電流拉弧等等情況，包括機(jī)械性的危險(xiǎn)，比如東西倒塌了，對(duì)正在運(yùn)維的人產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)等等。
這些危險(xiǎn)其實(shí)互相之間并不是獨(dú)立的，比如說我發(fā)生了電氣的危險(xiǎn)，我發(fā)生了過壓，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致溫度的上升，也會(huì)導(dǎo)致爆炸。
我們知道像電化學(xué)，它和我們傳統(tǒng)的火災(zāi)三角是有區(qū)別的，比如說像我們傳統(tǒng)要生一堆火，那我們首先需要木頭作為燃料，然后需要空氣的引入，同時(shí)也需要高溫度也就是引燃的火，需要這三個(gè)因素同時(shí)作用才能把火生起來，但是對(duì)于電化學(xué)系統(tǒng)來講，它可以不需要氧氣的參與，只需要溫度高就可能會(huì)發(fā)生不能自主停下來的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致了火災(zāi)的危險(xiǎn)和爆炸的危險(xiǎn)。
所以說，在整個(gè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分的考慮到各種各樣的危害或者在考慮到消防的時(shí)候，并不是把氧氣抽空就會(huì)停止燃燒，這塊是值得注意的。之前也發(fā)生過一些密閉的倉(cāng)門發(fā)生了燃燒之后把倉(cāng)門打開了產(chǎn)生了突然間的爆炸。
剛才我們提到，整個(gè)流程是找到危險(xiǎn)源，分析它的風(fēng)險(xiǎn)，我們?cè)谧鲲L(fēng)險(xiǎn)分析的時(shí)候有各種各樣不同的方法，包括自下而上的，也包括自上而下的。比如使用自上而下的方法，我們先確定了它的失效情況，比如說產(chǎn)生了爆炸，去找這些爆炸的可能性是什么，然后一點(diǎn)一點(diǎn)把可能性列出來進(jìn)行分析。當(dāng)然也有一些組合式的分析方法。
關(guān)于我們考慮到的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的情況，我們需要充分考慮到這個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的可能帶來風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)的來源，比如說外部的侵入，它的應(yīng)用場(chǎng)景是什么樣的，是不是有無人照看的運(yùn)行等等。
對(duì)于可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)比如說有一些不合適的工作環(huán)境和條件，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)放在一個(gè)沙漠里，室外的溫度很高，如果沒進(jìn)行良好的通風(fēng)和熱循環(huán)的設(shè)計(jì)，那很容易產(chǎn)生爆炸或者是高溫運(yùn)行的狀況。
關(guān)于預(yù)防措施和保護(hù)措施，預(yù)防措施是我們?cè)谧稣麄€(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)該考慮到各種風(fēng)險(xiǎn)之后做一定的預(yù)防，盡量讓危險(xiǎn)和危害不產(chǎn)生。保護(hù)措施是說，當(dāng)這些危險(xiǎn)危害產(chǎn)生了之后，我們?nèi)绾慰梢钥刂扑?，如何降低我們所能帶來或者產(chǎn)生對(duì)人體的危害，把傷害降到最低。
關(guān)于運(yùn)維這塊，其實(shí)電站的運(yùn)維，儲(chǔ)能電站在運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)中整個(gè)行業(yè)略微有些短缺，不管是從標(biāo)準(zhǔn)本身還是從實(shí)際的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)來講，儲(chǔ)能電站的運(yùn)維其實(shí)是非常重要的。在當(dāng)中對(duì)于及時(shí)盡早的能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)上的問題比如說電池老化或者電池一致性不好了這樣的情況，在整個(gè)運(yùn)行情況是短缺的。
我們之前也做過電站的調(diào)查，在江蘇那邊運(yùn)行了大概三年左右的電站，當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思路是每天一充一放，但當(dāng)我們?nèi)タ戳藢?shí)際的運(yùn)行記錄和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)之后，電池的壽命只剩20%、30%了，實(shí)際的充放電每天循環(huán)大概到10-15個(gè)小時(shí)左右的樣子。設(shè)計(jì)是這樣的充放電循環(huán)，但在實(shí)際運(yùn)行中，因?yàn)楦鞣N各樣的原因，運(yùn)維知識(shí)缺乏也好還是實(shí)際運(yùn)行的需求也好，導(dǎo)致實(shí)際壽命大大的降低。
我再舉例子，是關(guān)于不同系統(tǒng)，按照剛才分的四個(gè)大類別，不同的系統(tǒng)需要怎么樣的設(shè)計(jì)思路。比如說有沒有人占有這個(gè)地方，會(huì)要求是否使用防火門以及消防系統(tǒng)需要就近還是一定要在現(xiàn)場(chǎng)等等。
整個(gè)從設(shè)計(jì)這塊，我們儲(chǔ)能系統(tǒng)有四個(gè)層別，一個(gè)層別是叫控制和監(jiān)控，怎么樣來進(jìn)行日常的運(yùn)行，對(duì)所有的措施在設(shè)計(jì)的時(shí)候進(jìn)行預(yù)防的考量，然后到現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)和區(qū)域應(yīng)急響應(yīng)。
事實(shí)上，當(dāng)電站發(fā)生了危害，比如說爆炸和起火的時(shí)候，我們的區(qū)域性的聯(lián)動(dòng)也是非常重要的。比如美國(guó)之前亞利桑那州爆炸事件也是，他們的消防隊(duì)員也沒有經(jīng)驗(yàn)，我們電站的業(yè)主或者運(yùn)維方也沒有起早和運(yùn)維方機(jī)構(gòu)溝通，明確電化學(xué)的儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)該怎么樣滅火和做消防，也是導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了爆炸和人員的傷亡情況的因素之一。
所以我建議在我們電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)之后，能夠及時(shí)的和就近消防的系統(tǒng)進(jìn)行提早的溝通，包括告訴他們我們是電化學(xué)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，應(yīng)該要怎么樣滅火，是否可以隨意打開倉(cāng)門進(jìn)行降溫處理等等，因?yàn)檫@和我們?nèi)粘Ｏ栏拍?，一個(gè)是體量上不一樣，它的能量上也不一樣，所以說需要提前進(jìn)行溝通和互相之間的協(xié)作。
在剛才我們說了發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)估之后，怎么樣進(jìn)行方法驗(yàn)證，標(biāo)準(zhǔn)里也提到了，包括有可以參考的標(biāo)準(zhǔn)，我就不一一讀了，它是根據(jù)我們剛才提到的風(fēng)險(xiǎn)，描述了驗(yàn)證措施是否有效的方法。
簡(jiǎn)單舉個(gè)例子，關(guān)于EMC電磁兼容的例子，在我們這樣不同類型的電站，比如說是低壓系統(tǒng)或者高壓系統(tǒng)的電站，需要什么方式進(jìn)行電磁兼容的安全性驗(yàn)證，來確保設(shè)計(jì)是符合要求的。
最后提一下關(guān)于全生命周期這件事，最開始也講了，關(guān)于全生命周期我們電站的運(yùn)行10年、15年，到最后的回收，這塊在我們做電站設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)該考慮到這塊內(nèi)容，該如何做電池更換和電池退役之后的回收，這塊要在設(shè)計(jì)和做整個(gè)經(jīng)濟(jì)效益考量的時(shí)候都要計(jì)算進(jìn)去。
整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)剛才有提到，是關(guān)于指導(dǎo)性的大綱，怎么做這些設(shè)計(jì)。TüV北德會(huì)根據(jù)整個(gè)電站的開發(fā)流程驗(yàn)證性文檔和內(nèi)容，以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果結(jié)合起來，可以對(duì)儲(chǔ)能的電站系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行證書發(fā)放和核查。
整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)是偏功能安全的整體考量思路的，怎么樣保證系統(tǒng)在功能上是安全的，但實(shí)際上我們現(xiàn)在的功能安全意識(shí)也好，有功能安全分析能力的工程師也好，在國(guó)內(nèi)是很短缺的。通過今天這場(chǎng)大會(huì)，也想呼吁大家在安全方面，除了考慮電站的經(jīng)濟(jì)效益，也要考慮到整個(gè)電站的安全和平時(shí)日常運(yùn)維的要求。
我今天就介紹到這里，后面有想交流的可以隨時(shí)聯(lián)系，謝謝大家。
