4月16日,北京市豐臺區某儲能電站起火。在處置過程中,儲能電站發生毫無征兆的爆炸,導致2名消防員犧牲。
儲能電站是智能電網、可再生能源高占比能源系統、“互聯網+”智慧能源的重要組成部分和關鍵支撐技術,被認為是未來最具前景的能源產業。通俗地講,儲能電站就相當于是一個“巨型充電寶”,用來存儲電能。
近年來,隨著儲能裝置應用范圍的不斷擴大,大到儲能電站,小到新能源汽車、充電寶,起火事故時有發生。如何安全發展成為儲能行業必須面對的問題。
誰是禍首?
近年來,我國儲能產業發展迅速,壓縮空氣儲能、飛輪儲能,超導儲能和超級電容,鉛蓄電池、鈉硫電池、液流電池等儲能技術研發應用加速。隨著電動汽車、儲能電站等應用場景的不斷增加和普及,儲能電池處于快速發展的狀態,其中鋰離子電池最為常見。
鋰離子電池負極材料主要以碳材料、合金材料、鈦酸鋰為主。由于碳與鋰的電位接近,當電池過充電時會在碳電極表面析出金屬鋰形成鋰枝晶,鋰枝晶長大會刺穿電池隔膜引發短路;而以合金類材料作為負極材料的鋰離子電池,在充放電的過程中,由于電池體積會發生較大變化,同樣可能導致穿透隔膜,造成短路和熱失控。這些短路成為鋰電池起火甚至爆炸的重要原因。
本次起火事故具體原因尚未公布,但對于大型儲能電站來說,除了鋰電池本身的問題外,系統安全、電氣安全以及施工安裝等同樣可能導致火災事故發生。
如何更安全?
儲能產業高速發展的同時,安全始終是外界關注的核心問題。這已經不是儲能裝置第一次起火。
目前,國內儲能在電網側、發電側、用戶側均出現過不同程度的火災事故,儲能系統安全問題已然成為懸在儲能行業頭上的“達摩克利斯之劍”,重視儲能系統風險管控和安全問題迫在眉睫。
此前,有專家曾表示,儲能電站和電動汽車一樣,安全穩定性是最為重要的指標。
為了尋找安全的儲能電池,業界一直在努力探索。20世紀70年代開始,鈦酸鋰被作為超導材料進行研究。1996年,加拿大研究者K.Zaghib首次提出可采用鈦酸鋰材料作負極與高電壓正極組成鋰離子蓄電池,與碳電極組成不對稱超級電容器。1999年前后,科學家發現具有尖晶石結構的鈦酸鋰由于其在嵌脫鋰過程中晶格常數幾乎不發生變化,開始作為負極材料開始研究。
據有關專家介紹,鈦酸鋰作為負極材料嵌鋰電位高,在充電的過程中能夠避免金屬鋰的生成和析出,又因其平衡電位高于絕大部分電解質溶劑的還原電位,不與電解液反應,不形成固—液界面鈍化膜,避免了很多副反應的發生,安全性能顯著優于傳統的鋰離子電池。
鑒于鈦酸鋰為負極的鋰離子電池的優良特性,近年來如銀隆等企業、科研機構紛紛加大對鈦酸鋰研究的投入力度。鈦酸鋰相關發明專利從2004年至今增長超過百倍。
鈦酸鋰作為新電源的重要原料,一度成為行業內外關注的焦點,鈦酸鋰為負極材料解決了安全問題,根據夏威夷自然能源研究所基于銀隆鈦酸鋰儲能系統前三年的運行記錄,發表于Journal of Power Sources的文章信息可獲知,3年時間中,系統單體電芯等效100%DOD(放電深度)超過5000次,銀隆奧鈦1MW/250kwh鈦酸鋰儲能系統處于工作狀態的時間達到90%,期間沒有出現過任何故障。據了解,銀隆新能源汽車已在全國超過130個城市穩定運行,經統計,搭載銀隆鈦酸鋰動力電池的新能源汽車,未發生過電池安全事故。
除了通過技術創新,徹底解決安全隱患外,通過嚴格的管理,從安全角度設立標準,提高準入門檻,將儲能電池和電站系統進行專業權威的評估認證,同樣是保障系統安全的重要手段。
不能因噎廢食
加快儲能技術與產業發展,對于構建“清潔低碳、安全高效”的現代能源產業體系,推進我國能源行業供給側改革、推動能源生產和利用方式變革,如期實現碳達峰、碳中和具有重要戰略意義。
以位于河北張家口的采用銀隆鈦酸鋰儲能系統的張北風光儲輸示范工程為例,是我國最大的風光儲輸示范工程,將風、光資源“儲存”起來,并轉化為優質可靠的綠色電能輸入電網,并能在“平滑波動”和“削峰填谷”運行模式間靈活切換,保持電網正常運行。
隨著可再生能源滲透率提高,調峰、調頻、微電網等需求強烈,儲能應用已成為能源發展的基本條件。中國儲能產業在項目規劃、政策支持和產能布局等方面均加快了發展的腳步,我國儲能正處于從示范應用向商業化初期發展過渡的重要階段。此次儲能電站起火事件受到社會各界高度關注,但不能因噎廢食。
業內專家表示,安全事故只是小概率事件,但存在的安全隱患不容忽視。儲能還處于產業發展早期階段,對于新事物的認知,大眾普遍會有放大意識。因此需要客觀理性地看待已暴露出來的事故隱患,舉一反三,確保安全發展,儲能產業才能走得更穩更遠。
儲能電站是智能電網、可再生能源高占比能源系統、“互聯網+”智慧能源的重要組成部分和關鍵支撐技術,被認為是未來最具前景的能源產業。通俗地講,儲能電站就相當于是一個“巨型充電寶”,用來存儲電能。
近年來,隨著儲能裝置應用范圍的不斷擴大,大到儲能電站,小到新能源汽車、充電寶,起火事故時有發生。如何安全發展成為儲能行業必須面對的問題。
誰是禍首?
近年來,我國儲能產業發展迅速,壓縮空氣儲能、飛輪儲能,超導儲能和超級電容,鉛蓄電池、鈉硫電池、液流電池等儲能技術研發應用加速。隨著電動汽車、儲能電站等應用場景的不斷增加和普及,儲能電池處于快速發展的狀態,其中鋰離子電池最為常見。
鋰離子電池負極材料主要以碳材料、合金材料、鈦酸鋰為主。由于碳與鋰的電位接近,當電池過充電時會在碳電極表面析出金屬鋰形成鋰枝晶,鋰枝晶長大會刺穿電池隔膜引發短路;而以合金類材料作為負極材料的鋰離子電池,在充放電的過程中,由于電池體積會發生較大變化,同樣可能導致穿透隔膜,造成短路和熱失控。這些短路成為鋰電池起火甚至爆炸的重要原因。
本次起火事故具體原因尚未公布,但對于大型儲能電站來說,除了鋰電池本身的問題外,系統安全、電氣安全以及施工安裝等同樣可能導致火災事故發生。
如何更安全?
儲能產業高速發展的同時,安全始終是外界關注的核心問題。這已經不是儲能裝置第一次起火。
目前,國內儲能在電網側、發電側、用戶側均出現過不同程度的火災事故,儲能系統安全問題已然成為懸在儲能行業頭上的“達摩克利斯之劍”,重視儲能系統風險管控和安全問題迫在眉睫。
此前,有專家曾表示,儲能電站和電動汽車一樣,安全穩定性是最為重要的指標。
為了尋找安全的儲能電池,業界一直在努力探索。20世紀70年代開始,鈦酸鋰被作為超導材料進行研究。1996年,加拿大研究者K.Zaghib首次提出可采用鈦酸鋰材料作負極與高電壓正極組成鋰離子蓄電池,與碳電極組成不對稱超級電容器。1999年前后,科學家發現具有尖晶石結構的鈦酸鋰由于其在嵌脫鋰過程中晶格常數幾乎不發生變化,開始作為負極材料開始研究。
據有關專家介紹,鈦酸鋰作為負極材料嵌鋰電位高,在充電的過程中能夠避免金屬鋰的生成和析出,又因其平衡電位高于絕大部分電解質溶劑的還原電位,不與電解液反應,不形成固—液界面鈍化膜,避免了很多副反應的發生,安全性能顯著優于傳統的鋰離子電池。
鑒于鈦酸鋰為負極的鋰離子電池的優良特性,近年來如銀隆等企業、科研機構紛紛加大對鈦酸鋰研究的投入力度。鈦酸鋰相關發明專利從2004年至今增長超過百倍。
鈦酸鋰作為新電源的重要原料,一度成為行業內外關注的焦點,鈦酸鋰為負極材料解決了安全問題,根據夏威夷自然能源研究所基于銀隆鈦酸鋰儲能系統前三年的運行記錄,發表于Journal of Power Sources的文章信息可獲知,3年時間中,系統單體電芯等效100%DOD(放電深度)超過5000次,銀隆奧鈦1MW/250kwh鈦酸鋰儲能系統處于工作狀態的時間達到90%,期間沒有出現過任何故障。據了解,銀隆新能源汽車已在全國超過130個城市穩定運行,經統計,搭載銀隆鈦酸鋰動力電池的新能源汽車,未發生過電池安全事故。
除了通過技術創新,徹底解決安全隱患外,通過嚴格的管理,從安全角度設立標準,提高準入門檻,將儲能電池和電站系統進行專業權威的評估認證,同樣是保障系統安全的重要手段。
不能因噎廢食
加快儲能技術與產業發展,對于構建“清潔低碳、安全高效”的現代能源產業體系,推進我國能源行業供給側改革、推動能源生產和利用方式變革,如期實現碳達峰、碳中和具有重要戰略意義。
以位于河北張家口的采用銀隆鈦酸鋰儲能系統的張北風光儲輸示范工程為例,是我國最大的風光儲輸示范工程,將風、光資源“儲存”起來,并轉化為優質可靠的綠色電能輸入電網,并能在“平滑波動”和“削峰填谷”運行模式間靈活切換,保持電網正常運行。
隨著可再生能源滲透率提高,調峰、調頻、微電網等需求強烈,儲能應用已成為能源發展的基本條件。中國儲能產業在項目規劃、政策支持和產能布局等方面均加快了發展的腳步,我國儲能正處于從示范應用向商業化初期發展過渡的重要階段。此次儲能電站起火事件受到社會各界高度關注,但不能因噎廢食。
業內專家表示,安全事故只是小概率事件,但存在的安全隱患不容忽視。儲能還處于產業發展早期階段,對于新事物的認知,大眾普遍會有放大意識。因此需要客觀理性地看待已暴露出來的事故隱患,舉一反三,確保安全發展,儲能產業才能走得更穩更遠。