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国内外电化学储能电站起火或爆炸事故统计

作者:董昕昕 张翼 来源:明华电力 发布时间:2021-10-13 浏览:
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在双碳目标战略指引下,新型电力系统建设对储能的需求日益增加,但目前储能应用仍存在设备技术参数不对称不透明、无统一而全面的技术标准约束、一味追求低成本采购等问题,诸多因素导致储能产业野蛮生长,产品设计存在安全隐患,强调事后措施,忽视事前防控,储能应用各类问题凸显,尤其近年来,电化学储能事故频发,社会影响极大,大规模储能应用面临较大的安全风险。

以锂电池为代表的电化学储能已经成为业内公认的主流储能技术路线,而确保运行安全是电化学储能应用的基础。本文旨在通过统计分析与经验反馈,与行业内专家同仁共同探讨储能安全技防要点。

1、储能安全事件统计  

通过对行业公开信息进行搜集整理,汇总了2011-2021年间,全球储能项目主要火灾或爆炸事故。由于较多安全事故原因复杂,相关事件很多都未公开披露,据不完全统计,近10年间,全球共发生32起储能电站起火爆炸事故。其中,日本1起、美国2起、比利时1起、中国3起、韩国24起。

表1 国内外电化学储能电站起火或爆炸事故统计

 2、共性分析  

32起储能电站起火爆炸事故共有以下几个特征:

一是统计中以三元锂离子电池事故居多。32起事故中,三元锂电池占了25起,韩国储能电站起火爆炸事故占24起,也与韩国各大电池企业以三元锂电池为主流产品有关。从目前收集的信息看,磷酸铁锂储能电池事故有两起,一起是江苏的电网侧项目,另外一起就是4月16日北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站的爆炸事故。

二是事故近年来呈多发态势。在2017年以后的储能项目中占了30起。

三是爆炸事故产生危害严重。上述事故中,造成人员伤亡的主要有两起:一起是美国亚利桑那州的公共服务公用事业公司(APS)发生大规模电池储能项目(三元锂电池)爆炸,造成8名消防队员受伤。另外一起就是4月16日北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站(磷酸铁锂电池)发生事故,事故造成2名消防员牺牲,1名消防员受伤,电站内1名员工失联。

四是储能电站起火爆炸大多发生在充电中或充电后休止中,占21起。初步分析其直接原因是此时电池电压较高,电池活性较大,并联电芯或组串间形成不受控环流,导致电芯处于过充状态,电压升高形成内短路,造成锂电池热失控演变成火灾事故。从系统集成的角度分析,造成事故发生或扩大的根本原因为电池系统设计集成不合理,表现在电池不合理并联、监测预警迟滞、保护动作不及时、消防设施不完备、灭火不防复燃等。

 3、经验反馈  

储能系统安全核心在于电池测(直流侧),其能量密集、拓扑结构灵活多变、电芯数量多且特性不一致等特点给储能保护、监测、消防、环控带来较大的难度。因此,储能系统的选择不仅要考虑全生命周期成本(LCOS),更要全面深入地从电池全生命周期的维度评估储能安全与性能。目前,国内尚无专门针对储能安全方面的技术标准可供依照,为了在选择储能产品及应用时减少盲目性,明华电力提出合理选型与设计、可靠保护、精准监测、主动防护、防止扩大的储能安全技术原则,并通过近年来承担一些涉及储能的综合能源项目以及开展的一些基础性研究,积累了一定的储能应用经验,初步建立了多种场景下的储能应用方案设计与安全评估能力,正在积极谋划参与储能安全技术规范与标准的编写。未来将着力深耕储能领域,重点在方案、评估、后市场服务等领域攻关突破,以期为更多的客户提供安全、可靠、经济、有价值的储能应用解决方案。同时,明华电力也期待与行业伙伴开展技术交流与项目合作,通过评论区留言即可找到我们。

关键字:储能电站

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