中國儲能網訊：日前，德國發(fā)生一起儲能事故，導致居民建筑坍塌，成為近幾年最“炸裂”的儲能安全事故案例。
在裝機量高速增長趨勢下，儲能安全問題從未離開業(yè)內視線并日益凸顯。隨著事故發(fā)生率逐年提高，儲能對安全防控技術需求也在與時俱進。
安全斷層，急需打通聯動機制
當前，伴隨儲能市場的高速增長，國內外的儲能安全標準或政策越來越多，包括從儲能設備生產、到電站的運維等各層面，都有針對性地提出一些儲能安全防控的相關規(guī)則或技術要求。不過，科華數能技術中心總經理曾春保表示，目前已有的這些標準文件還是偏單一環(huán)節(jié)的?！澳壳皟δ苄袠I(yè)蓬勃發(fā)展，但部分標準要求滯后行業(yè)的發(fā)展速度和需求?！彼硎?，業(yè)內缺少各環(huán)節(jié)協同聯動的保護機制，一旦發(fā)生問題將會出現責任主體劃分不清的情況。另外，業(yè)內對儲能安全也存在認知誤區(qū)：重鋰電池本體安全管控而輕系統，并默認這種方式可以滿足安全防護需求。
為疏通儲能安全防控的合環(huán)節(jié)堵點，11月1日，科華數能在業(yè)內首次隆重發(fā)布《新型儲能系統全棧式高安全管控技術白皮書》?；谪S富的工程項目經驗，科華數能以儲能系統集成設計角度出發(fā)，展示了從電芯選型到電池管理、電氣安全、系統消防安全、施工安全以及運維安全在內的全棧式高安全管控技術手段。如此完整的解讀在業(yè)內尚屬首次，因而也成為業(yè)內參考的教科書級范本。
降本更需安全技術加持
近日，國家電投一則儲能設備采購開標，儲能系統報價最低至0.644元/Wh，業(yè)內直呼“太卷”。內卷的主因來源于碳酸鋰價格的下降，但電池環(huán)節(jié)的擴產潮更是對整個系統價格的下降帶來了推波助瀾的加持。
當碳酸鋰價格風光不在，首先受益的就是電池企業(yè)。以電芯企業(yè)官宣進入0.5元/Wh時代為標志，電芯的持續(xù)降價直接刺激了儲能系統、儲能項目EPC單價的持續(xù)下降。尤其以電池為主營業(yè)務的儲能系統集成商，明顯更具系統成本優(yōu)勢，因而也成為行業(yè)價格內卷的主要推手。
但以電池生產制造為主的集成商，在儲能系統集成方面，并沒有豐富的電力領域技術和經驗，尤其對于儲能參與輔助服務和未來的電力交易等缺乏充分的認知。這種天然的業(yè)務認知短板在價格內卷下，其安全隱患更加突出。因此，通過更嚴格的選型把關電芯質量，這也成為更多資深儲能系統集成商的優(yōu)勢。
此次科華數能發(fā)布的《白皮書》指出，在電芯選型及電池模塊設計上，可以通過采用結構、電氣、消防、熱管控等多維度安全設計，預防電芯漏液、電池組之間短路風險，從而提升電池壽命，保證電芯環(huán)節(jié)的安全。而且科華數能獨特的BMS協同安全管控技術，可以實現BMS、EMS、PCS聯動故障保護，并通過算法判斷電池簇內可能存在內短路的風險，及時切斷異常、防止事態(tài)蔓延引發(fā)安全事故。
而在電力電子方面，科華數能更以先進的直流短路保護、高穿過程電池安全保護、PCS過載/短路保護、三重絕緣檢測與漏電流保護等技術，可有效解決直并電池簇均流問題、木桶效應以及限制簇級短路故障，隔絕電網高穿對儲能系統的影響，實現PCS過載保護和輸出短路保護，從而確保系統運行的安全。
當下為了進一步控制成本，儲能電芯正在向大容量發(fā)展，這也推動了儲能系統集成設計方案的調整，更高容量的儲能系統不斷涌現?！暗歉噙€是需要依靠集成技術的創(chuàng)新?！痹罕Ｖ赋觯瑔误w儲能系統容量的增大，其實給儲能熱管理、BMS電池管理、以及安全性管理等帶來比較大的挑戰(zhàn)，技術創(chuàng)新才能保證系統設計方案真正達到降本的目的。
系統集成水平、項目運維能力亟待加強
當下儲能市場的全面爆發(fā)，吸引了相當多的新企業(yè)入局。尤其以今年爆火的工商業(yè)儲能市場來看，無論是投資方還是設備供應商，市場參與者更多、其背景、技術實力參差不齊。在部分企業(yè)看來，工商業(yè)儲能只需執(zhí)行固定充放電、滿足削峰填谷賺電價差的設定，但實際上“技術門檻”并不低。
據曾春保介紹，以科華為客戶提供UPS解決方案的經驗來看，工商業(yè)儲能客戶要求設備具有離并網切換功能，意味著需要增加一套裝置，對電力負載進行檢測，還要實現快速切換?！斑@既考驗設備的檢測水平，而且對切換時間、帶載能力等也有更精細的要求，一般企業(yè)難以達到所需指標?！?
曾春保同時也強調，企業(yè)對儲能系統的理解不同、對應用場景的需求理解也不同，而且工程應用經驗的積累不同，最終會導致企業(yè)在產品定位、產品設計時，理念發(fā)生變化，繼而會產生更大的實力差距。未充分考量到的風險，意味著產品后期運行可能有異?；蚋鼑乐氐氖鹿拾l(fā)生。
今年5月，科華數能發(fā)布了S3-EStore工商業(yè)液冷儲能系統，曾春保表示：這款產品的設計特點首先就是安全性，一大亮點就是主動安全。其次是模塊化標準化設計，以實現快速交付。場內完成完整的系統聯調、保證整個交付周期縮短30%以上。
而在大儲領域，科華數能此前發(fā)布的S3液冷儲能系統為例，產品覆蓋0.25C、0.5C、1C等不同充放電倍率的應用場景，在不到2年的時間內，產品已經得到行業(yè)的廣泛認可，而且科華的儲能產品設計能力和安全防護能力也在后期項目的運營中得到了充分驗證。
此外，儲能系統中各零部件的匹配性、整體協調性不僅會影響儲能系統運行效率，也會帶來不同程度的安全隱患。每一個零部件都關乎后期項目運行效果、甚至是決定著企業(yè)或行業(yè)的成長空間，這也是全棧式安全管控的意義所在。
針對整體儲能電站的消防安全，科華數能獨有的三級消防技術，實現模塊級與系統級滅火聯動，能夠在極早期監(jiān)控預警，有效預防及滅火。在項目設備進場前，科華數能結合百兆瓦級儲能電站建設經驗，總結《儲能電站布局指導建議技術說明書》，可以針對場站布局安全做最后的保障。
依托大數據、人工智能等先進技術，科華數能將儲能電站的人工運維升級為智能運維、提前預警的一體化設計，實現核心器件健康狀態(tài)監(jiān)控、計劃性智能運維、電池智能化控制等功能，多維度實現儲能系統整體安全性保障。
在白皮書發(fā)布會現場，科華數能解決方案總監(jiān)馮曉濱指出，全棧式安全管控可以有效提升儲能安全性、但并未絕對的0安全事故，其核心目標是將年事故發(fā)生概率降至0.5%、0.3%、0.1%，同時將直接間接損失降低在可控范圍內；最終實現在儲能的全生命周期內，降低安全管控投資成本的30%以上，將運行生命周期延長10%以上。
基于30多年的電力電子技術領域經驗，科華數能對充放電、電能轉換有著深刻的理解；與此同時，以往的UPS備用電源業(yè)務，也令科華數能深刻理解電化學電池的運行原理和特點；再結合在過去各類儲能業(yè)績中，科華積累的對電力系統和并網技術的理解，最終構建成了其多場景的競爭實力。
目前其液冷儲能系統產品已經在寧夏、貴州、新疆、廣東等等多地已經基本通過工程驗證，相關項目經驗案例也在反哺其儲能系統集成設計能力?？迫A數能希望將此共享為業(yè)內合作伙伴，共同尋求儲能安全穩(wěn)定效運行之路徑，共同推動儲能行業(yè)高質量發(fā)展！
