破除储能安全隐患该做些啥

 时间:2023-08-04 16:39:53      开云作者: 开云科技

  “安全”是储能开展绕不开的论题。近年来,大到储能电站,小到新动力车,起火事端时有发生。这些事端,除了电池本身缺点外,还存在着许多亟待解决的体系问题。环绕近期发生的多起电池起火事端,本版将从基础研讨、技能开发、规划制作等多个维度,对保证储能安全打开考虑。

  锂离子电池“短寿”的潜在要素被发现、凭借新式电极资料并经过界面规划可提高电极功能、使用纳米体系工程理念可提高资料储锂功能近期,关于储能电池尤其是锂离子电池的研讨越来越多。尽管研讨办法和途径或许有所不同,但研讨成果都有一个一起宣扬点,即高安全性。

  储能安满是储能开展绕不开的论题,现在储能安全问题首要来自于电化学储能,而电池组(堆)又是其最大的安全隐患之一。

  依据《2020储能工业使用研讨陈述》(以下简称《陈述》),仅在2019年,我国储能项目新增装机合计1228.4兆瓦,其间电化学储能项目新增装机678.4兆瓦,占比榜首,高达54.5%。到2019年末,锂离子电池装机占电化学储能装机规划的82.4%。

  但是,储能安全问题不仅仅是电池带来的。《我国科学报》采访时了解到,储能安满是一个体系问题,某一环节出现问题,均有或许导致起火。

  自2017年8月韩国23个储能电站起火事端发生以来,储能安全问题就一向困扰着职业。《陈述》以为,这与韩国各大企业以三元锂电池为主流产品有关。

  我国化学与物理电源协会储能使用分会教授级高工江卫良介绍,现在全球首要储能企业以传统电池企业为主,技能类型上基本以两大派系为主,即日韩三元锂电池体系和中美磷酸铁锂电池体系。

  但也并不是说磷酸铁锂电池肯定安全。2018年8月初,我国江苏一储能项目中磷酸铁锂电池集装箱起火并焚毁,但起火原因现在还未发布。

  据我国科学技能大学火灾科学国家要点实验室副教授段强领介绍,锂电池在使用进程中,经过锂离子嵌入和拖出开释能量。假如使用不当,如过充、高温、磕碰等条件下或许会诱发电池内部的热化学反响,导致热失控发生。“假如热失控在电池模组内发生传达,会导致体系的火灾事端的发生。”

  值得注意的是,热失控会发生有毒和可燃气体,而锂离子电池的火灾补救更困难,给消防带来应战。

  近年来,电化学储能技能使用提速,产品投运周期越来越短,在安全规范体系尚不完善、监管机制没有树立的情况下,各国储能安全事端时有发生。“有必要正视这些关键问题。”江卫良以为,储能体系要经过本身维护措施,及时对储能电站异常情况进行处理,将储能体系的安全危险降到最低。

  针对储能电站火灾事端,韩国建立专家调查组将成因总结为电池体系缺点、应对电气毛病的维护体系不完善、运营环境办理不到位、储能体系归纳办理体系短缺。其间,电池体系缺点或许是引起火灾的首要要素之一。

  学习韩国储能事端调查陈述对安全诱因的分类,中科院广州动力研讨所曹文炅等人将储能安全事端成因划分为电池本体、外部激源、运转环境及办理体系四类。而电池本体要素仍是储能安全的中心,其诱发安全事端的来历首要包含电池制作进程的瑕疵及电池老化带来的储能体系安全性退化两方面。

  曹文炅等人撰文解释道,电池在非常规的运转环境及办理体系要素影响下,内部老化进程愈加复杂多变,并逐步演变成安全问题。

  鉴于电池本体要素长周期演化特征,研讨怎么经过电池内部老化机理、电池间不一致性演化及对应的外部参数改变,完成对储能体系安全性演化趋势的猜测和前期预警,成为当时锂电池储能安全办理的要点。

  “受现阶段办理体系的监测管控可靠性约束,对电池本体的充放电的电池荷电状况(SOC)区间有必要恰当收紧。”曹文炅表明,“一般来说,锂电池在20%~80%的SOC区间作业时充放电内阻较小,发热量也相应较小,而且该区间作业不容易形成电池的过充过放问题,有利于躲避因而发生的危险。”

  但储能安满是体系问题,不能将安全问题悉数归于电池,事端往往是多要素交互作用引发的。

  在江卫良看来,储能安全技能问题的中心分为安全危险和安全处置,前者包含储能体系及部件的电气安全危险、机械安全危险、化学安全危险、火灾安全危险、爆破安全危险等多个维度。

  “危险剖析和危险评价是认知危险的中心内容。”江卫良表明,现已发布或正在拟定的电力储能体系规范首要便是论说危险剖析和危险评价。

  接下来便是安全处置,包含参数量化准入约束设定、产品防护规划、消防环节规划、感知预警、紧迫处理、运维等。

  平高集团储能科技有限公司商场支撑部部长李占军以江苏昆山储能电站消防规划为例介绍,他们经过与国网江苏省电力公司协作,在磷酸铁锂电池预制舱初次装备主动救活体系、火灾报警及联动操控体系,其间主动救活体系立异性集成使用了七氟丙烷气体救活体系和高压细水雾救活体系,设置了主动操控、长途手动操控等4种操控形式,完成了体系功效最大化,将电池运转的安全系数说到最高。

  据悉,昆山储能电站是国际单体容量最大的电网侧电化学储能电站,建造规划为110.88兆瓦/193.6兆瓦时,总占地面积31.4亩,共装备88组预制舱式储能电池,电池选用磷酸铁锂电池计划。

  平高集团在近期储能项目并网测验时发现,国内并网规范差异较大,给作业推动带来了阻力。因而,李占军主张,我国在加速储能技能规范落地的一起,也要加强储能规范化建造,尤其是并网调试、产品检测、消防安全、运维办理等,助力储能职业安全稳步开展。