2024年1月12日,由世紀新能源網、新能智庫(NETT)主辦,世紀儲能承辦的2024國際儲能安全與創新大會在蘇州舉行。此次會議以“關注創新·注重安全”為主題,來自儲能行業主管部門相關領導、企事業單位代表、行業從業者300余人參與此次會議,共同探尋儲能行業安全發展、創新發展的方式與途徑,力求促進儲能行業高效、安全前行,助力新型電力系統的構建,雙碳目標的實現。
新能智庫專委會主任張松在致辭中表示,儲能技術的發展和應用,已經成為推動能源轉型,實現綠色低碳發展的重要手段。但隨著儲能技術的廣泛應用,安全問題也日益凸顯。儲能安全,已經成為必須面對和解決的重大問題。儲能安全,是行業共同的責任。行業要以高度的責任感和使命感,投入到儲能安全的研究和實踐中去。以科學的態度,嚴謹的精神,對待每一個儲能安全問題;以實際行動,推動儲能安全的發展,為人類社會的能源轉型和綠色發展,做出應有貢獻。
中國電子技術標準化研究元高級工程師、工信部鋰離子電子級類似產品標準工作組秘書劉冉冉博士做了題為《國際國內儲能電池標準化進展》的主題演講。
劉冉冉博士從國際標準化工作動態、國內標準化工作進展兩方面對儲能電池標準化進行了闡述。在國際標準化方面,劉冉冉介紹,從標準類型來看,目前國際標準的制定已覆蓋基礎標準和部分常見的產品標準,對于鋰離子電池材料與關鍵部件、制造工藝與設備、新興產品類標準還尚未制定,如鋰離子電池電極材料、制造設備、檢測設備等,平衡車、無人機、機器人電池等產品標準。
在國內標準化工作方面,劉冉冉強調,中國已成為全球最大的鋰離子電池生產國和使用國。相較于手機、筆記本電腦電池,電能存儲設備用鋰電池容量巨大,一旦發生起火、爆炸引發的危害更大。為更好開展鋰離子電池安全標準化工作,原信息產業部(現工信部)決定成立鋰離子電池安全標準特別工作組(后更名為鋰離子電池及類似產品標準工作組),承擔了鋰電池安全標準的制修訂工作。
TüV南德智慧能源儲能技術經理蔣步祥與與會者分享了“鋰電池儲能系統整體安全性評估要求”。蔣步祥對儲能電池系統事故的原因進行了分析。其講到,電池儲能安全是一個系統性問題,多種誘因并存,涉及儲能電池安全質量(電芯本身缺陷、外部因素沖擊)、電池管理系統(質量缺陷、安裝調試過程不規范、設置不合理、絕緣不到位)、 電纜和線束現場布局(合理布局、線束防火處理、采集與通信線束之間互相干擾)、系統電氣拓撲結構(拓撲結構的不合理性)、 預警監控消防系統和滅火系統(滅火裝置、消防用水等) 、電站防火設計(例如防火墻、隔離吸能設施等)、運行環境(氣象環境因素,例如大風沙塵、雨水等)、安全管理(人員現場操作和管理制度等)等多個因素。
對于鋰電池儲能系統防爆保護基本原則,蔣步祥闡述道主要包括:檢查可燃氣體、排除可燃氣體、 釋放爆燃過程、在可燃混合物中加入惰性氣體、 抑制火焰擴張、加固結構、增加人員和資產的對峙距離、同時考慮熱逃逸的熱效應等。
中國能源建設股份有限公司江蘇設計院綜合能源工程公司主任工程師張曌從磷酸鐵鋰電池儲能系統安全風險分析 、電化學儲能電站安全技術標準 、電化學儲能電站安全防護設計案例三方面對“電化學儲能電站安全設計”主題進行了講解。
張曌講到熱失控觸發鋰離子電池安全問題發生,主要表現為機械濫用(針刺、撞擊)、熱濫用(高溫)、電濫用(過充、短路)、電池質量問題。
對于電化學儲能電站火災風險,張曌則認為電化學儲能電站事故原因復雜多樣,主要包括電池本體因素、電氣故障、冷卻液泄 露、艙體漏水、電池管理系統故障、聯動機制失效、環境因素、操作不規范等。
寧德時代新能源科技股份有限公司儲能解決方案高級經理周廣生對“電化學儲能安全風險及應對策略”進行了講解。
對鋰電儲能系統安全事故原因分析中,周廣生分析主要體現為:技術上看,儲能從業門檻低,大批涌入儲能領域的企業,能力良莠不齊,大多都處于粗放式的“組裝機”階段;儲能成本疏導機制不成熟,新能源配儲無收益,利用系數(6.1%),建而不用,“低價中標”,劣幣驅逐良幣的現象愈演愈烈;行業標準在完善,設計、運輸、安裝、驗收、投運、災后處理、電池回收等多個環節的標準體系不完善,導致儲能產品質量無法保證。
對于鋰電儲能的安全防控措施,周廣生認為可以從兩方面著手:儲能系統復雜度高,熱失控防控需在深刻理解失效機理與演變機制的基礎上進行系統設計;儲能系統熱失控防護安全應以“抑制失控、控制災害”為設計指引,通過構建集電芯本征安全、電-熱耦合防護設計,失控智能預警、災害隔離與消防為一體的多級安全防控體系,開展產業化應用。
西安奇點能源股份有限公司項目開發總監馬良軍向與會者介紹了“面向投資商和工商業業主分布式儲能解決方案”。
馬良軍強調,新型儲能發展未來可期。截止到2022年12月底,全國已有近30個省份出臺了“十四五”新型儲能規劃或新能源配置儲能文件,發展目標合計超過6000萬KW。這是國家能源局《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中提出的2025年達到3000萬KW目標的兩倍。
并且,分布式光伏配儲漸成趨勢,全國各地儲能補貼政策陸續下發進一步將工商業儲能發展推入“快車道”。分時電價已支撐多地區用戶側儲能商業模式。北京、上海、廣東、安徽、河北、河南、黑龍江、湖南、吉林、江蘇、遼寧、內蒙古、山東、四川、重慶、浙江、海南17個省市最大峰谷電價差超過0.7元以上。其中,廣東、河北、湖南、浙江等4省市最大尖峰低谷電價差超過1元/kWh。海南最大高峰低谷電價差超過1元/kWh。
據了解,奇點能源成立于2018年,專注于儲能系統核心技術研究和產品開發,為推動大規模清潔能源接入,實現全球碳中和目標,貢獻行業領先的解決方案。其儲能系統的電量吞吐能力表現突出:吞吐深度(充電毫無保留,放電毫無保留)-DoD100%;吞吐效率(交流側的充放電效率)—88%±3%;安全配置的顆粒度(GB-Z 42288)— pack級浸沒;分時電價與現貨市場-需求側平臺接入。
儲能系統的專業PCS供應商——深圳市禾望電氣股份有限公司,儲能技術支持部高級經理袁傳洲做了主題為“迭代加速,PCS的挑戰與機遇”的演講。
袁傳洲指出PCS面臨著高鹽霧、高濕熱、高腐蝕、高風沙、高海拔、高低溫等環境挑戰。
電力系統則面臨著電力系統頻率穩定性問題、電力系統靜態功率傳輸問題、電力系統寬頻帶穩定性問題等挑戰。“雙高”形態的電網發展趨勢要求在構建以新能源為主體的新型電力系統的過程中,新能源機組需要逐步承擔主力電源的職責,不能僅被動“跟蹤電網”,還需要具備主動“建立電網”的能力, “構網型”變流器的需求應運而生。
禾望電氣擁有光伏、風電、儲能、SVG、工業傳動五大業務板塊,4大研發制造基地,30個服務基地,6大海外銷售服務中心。其PCS一體機具有升壓變流一體化設計,高度集成;統一對外通訊接口,快速調試;電氣保護完善,全面保障電池系統安全等優勢,可以實現干變/油變定制、1MW~6.9MW定制、6kV~35kV全范圍定制。
中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司風控副經理張騫做了題為“大規模電池儲能系統的安全高效”的主題演講。其從儲能安全性能亟待升級、儲能消防重要程度有望增強、儲能溫控價值量有望提升、系統集成商競爭壁壘逐漸提高。其強調,隨著儲能安全標準趨嚴,儲能消防和溫控系統的重要程度有望顯著增強。相比于國外,雖然我國電化學儲能電站事故發生較少,但是儲能安全標準體系不夠健全,缺乏國外政策提到的一些重要規范。由于國內外儲能電站事故 頻發,我國儲能 安全標準向全球標準靠攏,不斷完善趨嚴,儲能消防和溫控系統的重要程度有望顯著增強。
株洲中車時代電氣股份有限公司高級營銷經理崔佳偉全面闡述了“中車源網側儲能變流器助力行業行穩致遠”的主題。
崔佳偉強調,新能源滲透率提升,未來要求儲能支撐電網。電源主體發生了本質變革,源荷雙側隨機波動性給電力電量平衡帶來的巨大的挑戰——調峰調頻難、寬頻振蕩、暫態過壓。儲能亦面臨著設計、并網、運維難度增加,收益壓力大,安全問題凸顯等挑戰。
崔佳偉介紹現階段PCS主要分類及其優勢,而株洲中車時代電氣則應需推出多款DC1500V平臺儲能變流產品,其覆蓋集中式/組串式,具有著適應用戶側、電網側、發電側多種儲能應用場景;新能源發電并網友好性、故障穿越、無功支撐、VSG等關鍵技術積累;構建全國產化的控制系統及關鍵器件技術體系,實現安全、自主、可控,且在湖南茶陵、新疆巴楚、寧夏紅寺堡、江蘇鹽城、甘肅西固等地大批量投入運營。
北京鑒衡認證中心有限公司儲能事業部解決方案銷售總監王德科做了題為“新型儲能產品及系統生命周期質量管控”的主題演講。
王德科率先介紹新型儲能裝機市場現狀,截至2023年12月底,中國已投運新型儲能累計裝機 34.5GW/74.5GWh,功率和能量規模同比增長均 超150%;2023年中國新增投運新型儲能裝機。21.5GW/46.6GWh,三倍于2022年新增投運規模水平;技術路線方面,保持多元化發展趨勢。鋰離子電池儲能仍占絕對主導地位,壓縮空氣儲能、液流電池儲能、飛輪儲能等相對成熟高的儲能技術保持快速發展。
同時,王德科亦介紹了新型儲能的面臨的挑戰。其指出,新型儲能電站建設過程中關鍵設備選型未按相關標準嚴格執行,關鍵設備生產過程質量監控缺失,安全和質量各個環節管控粗放等問題。已經投運電站則存在全生命周期使用壽命 、實際可用容量偏低 、關鍵設備和系統可靠性差 、綜合能效偏低等問題。
煙臺創為新能源科技股份有限公司高級工程師趙秀娟在“電化學儲能電站消防安全技術研究及案例介紹”中,詳盡介紹了儲能消防現狀。其表示:傳統的消防方案已很難滿足儲能安全的需求。主要三點問題:第一,探測部分。空間消防探測預警,一般配置點型感溫和點型感煙探測器,只有在煙氣和溫度已經蔓延到艙室后才能起到報警作用。第二,火災抑制部分。區域做淹沒式的滅火藥劑噴放,滅火藥劑無法作用于發生熱失控的電池箱內部,不能起到定向撲滅火災的作用。第三,聯動部分。傳統消防作為獨立運行的系統,無法與電池管理系統等設備形成有效聯動。
上海采日能源科技有限公司高級工程師趙峻崎全面講解了“虛擬電廠及輔助服務條件下的工商業儲能系統關鍵技術及解決方案”。
其在介紹采日電芯全生命周期SOX預測技術時指出,現今行業存在著儲能電池的壽命難以實現實時預測;無法準確獲取運行過程中SOC、SOH、SOP,這些SOC、SOH、SOP等參數可提前預判電池的實時狀態,起到提前預警的作用;無法根據獲取得到的狀態參數優化充放電策略,延長儲能電池服役壽命等痛點。
S&P Global首席分析師胡丹做了題為了“全球光儲行業展望”的主題演講。
胡丹介紹,2023年光伏增速最快,保持著57%的增速,并系統價格的下降推動了技術改革。對于2024年,預判光伏將依舊保持20%以上的增長率,但對中國市場有著一定的擔憂,電網投資速度慢于新能源裝機。但2024年新興市場份額和增速將加快。
在儲能方面,2023年在政策和市場的驅動下,新增儲能裝機將又一次打破紀錄。未來在政策的刺激下,獨立儲能將獲得快速發展。
國文資產管理有限公司新能源事業部總經理杜汀正則向與會者介紹了公司的主要業務,其主要從協調風光電指標置換工程+設備采購、產業與資本聯動、安全持續穩定現金流優質資產管理三方面進行了闡述。在“產業與資本聯動”板塊,其介紹:以資金定增參與的上市公司為主體,左手產業,右手資本,打造資本認可的高增長、高收入、高市值的新能源產業。相互融合、提高企業核心競爭力、打通產業核心關系和資源。為地方政府帶來產值就業稅收、為央企獲得新能源指標,完成電站投資任務,為上市公司帶來資金和產業訂單與優質資產進一步實現市值增長,為資本方帶來豐厚的投資收益,共同為國家雙碳目標作貢獻。
中國能源建設股份有限公司集采分中心/上海成套公司交通產業事業部開發總監白洪偉則從我國新能源發展概況 、新能源發展規劃概述 、常規新能源項目 、沙戈荒新能源大基地項目 、支持新能源發展的措施 五方面對“儲能項目現場勘察要點 我國新能源規劃發展情況及行業發展探討”這一主題進行了闡述。
白洪偉總結以新能源為主體的新型電力系統的構建,是規劃建設新型能源體系、加快綠色低碳轉型、實現雙碳目標的必由之路。距離2030年實現碳達峰僅剩下不到7年的時間,規模化建設新能源迫在眉睫。推進新型電力系 統建設應立足國情、遵循規律,堅持底線思維、系統觀念、安全第一、 先立后破的原則,進一步深化改革,大力推動創新示范,為“雙碳”戰 略如期實現提供堅強支撐和保障。