隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)不斷增多,安裝規(guī)模不斷增長(zhǎng),儲(chǔ)能安全問(wèn)題日益突出。
德國(guó)時(shí)間2022年5月8日,在德國(guó)卡爾夫區(qū)的Althengstett,一用戶側(cè)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)爆炸,預(yù)計(jì)損失財(cái)產(chǎn)達(dá)40-50萬(wàn)歐元。
當(dāng)?shù)叵挛?點(diǎn)30分左右,消防隊(duì)接到綜合控制中心發(fā)出的警報(bào)。居民回家后發(fā)現(xiàn)家里正冒出白煙,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)地下室由光伏系統(tǒng)供電的6.5kW儲(chǔ)能系統(tǒng)出于技術(shù)原因冒出大量煙霧,房主曾嘗試撲滅但并未成功。
消防人員仍在路上時(shí),儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)生爆炸。由于爆炸的壓力波,公寓地下室的門窗、地窖門以及公寓和前門所有玻璃都破碎了。
門窗因爆炸損壞
公寓暫時(shí)不適合居住,居民們已搬離,幸運(yùn)的是爆炸中沒(méi)有人受傷?;馂?zāi)沒(méi)有在晚上開(kāi)始,爆炸發(fā)生在消防攻擊小隊(duì)進(jìn)入房子之前,這些都避免了更大災(zāi)難的發(fā)生。
此次事故,消防隊(duì)派出了43名消防人員和5輛消防車,救援服務(wù)隊(duì)和地方協(xié)會(huì)也派出了12名隊(duì)員和4輛救援車,經(jīng)過(guò)約一個(gè)小時(shí)的撲救,火災(zāi)被成功撲滅。儲(chǔ)能系統(tǒng)的殘骸被回收并放置在裝滿水的槽中進(jìn)行冷卻。
消防隊(duì)找回?zé)龤У碾姵貧埡?/p>
對(duì)于爆炸項(xiàng)目所用儲(chǔ)能產(chǎn)品,官方暫未透露。但有網(wǎng)友經(jīng)過(guò)全網(wǎng)對(duì)比,找到了外觀相似度極高的韓國(guó)某G家產(chǎn)品。(最終結(jié)果將以官方通報(bào)為準(zhǔn))
有數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,德國(guó)家庭電池儲(chǔ)能總?cè)萘恳堰_(dá)到2.3GWh,家庭安裝電池系統(tǒng)的平均規(guī)模也從2019年的8kWh增加到2020年的8.5kWh。
1 儲(chǔ)能安全不容小視
2022年行將過(guò)半,近半年來(lái),已發(fā)生多起因電池儲(chǔ)能技術(shù)、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故。電池安全防護(hù)與儲(chǔ)能運(yùn)維管理已成為儲(chǔ)能行業(yè)的重中之重。
美國(guó)加州Moss Landing儲(chǔ)能電站項(xiàng)目事故
2022年2月13日晚,美國(guó)加州Moss Landing儲(chǔ)能電站項(xiàng)目發(fā)生事故,大約有10個(gè)電池架被熔化。這是繼該項(xiàng)目于2021年9月4日發(fā)生過(guò)電池過(guò)熱事故后,在不足半年的時(shí)間里發(fā)生的第二次事故。這兩起事故給各方提供了一個(gè)教訓(xùn),需要做出必要的調(diào)整和改進(jìn)。
Moss Landing儲(chǔ)能電站項(xiàng)目的業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商是Vistra Energy,電池設(shè)備提供商是2022年1月27日剛上市的LG新能源,F(xiàn)luence是系統(tǒng)集成商以及工程承包商。據(jù)LG新能源透露,該電站安裝了4500個(gè)最新型號(hào)的TR1300電池架。
尼日利亞財(cái)政大樓電池逆變器起火爆炸
尼日利亞當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年2月23日,位于尼日利亞首都阿布賈中央商業(yè)區(qū)的聯(lián)邦財(cái)政部大樓地下室的電池逆變器發(fā)生火災(zāi)并引起爆炸。
報(bào)道稱事故發(fā)生在早上6:50左右,安保人員發(fā)現(xiàn)財(cái)政部電池室內(nèi)產(chǎn)生煙霧,聯(lián)邦消防局發(fā)言人Paul Abraham表示濃煙是由逆變器電池上的火花引起的。消防部門于7點(diǎn)接到火警后,迅速?gòu)娜齻€(gè)站點(diǎn)派出人員處置。Abraham表示“情況完全得到控制,沒(méi)有影響當(dāng)天的業(yè)務(wù)。”
聯(lián)邦財(cái)政、預(yù)算和國(guó)家規(guī)劃部發(fā)言人Olajide Oshundun證實(shí)了這一說(shuō)法,受影響的只是該建筑的電池室。“安防人員發(fā)出了必要的警報(bào)并實(shí)施了消防設(shè)備救援,并在15到20分鐘內(nèi)、消防人員到達(dá)之前將火勢(shì)控制住了。”據(jù)他介紹,當(dāng)電池爆炸時(shí),大約有16個(gè)其他電池受到影響,大火開(kāi)始爆發(fā)并產(chǎn)生濃煙。
航運(yùn)鉛酸電池維護(hù)不當(dāng)爆炸
2022年3月2日,加拿大運(yùn)輸安全委員會(huì) (TSB)發(fā)布了一份航運(yùn)船上電池爆炸事件的調(diào)查報(bào)告(M20P0230),報(bào)告特別詳細(xì)說(shuō)明了電池維護(hù)的重要性。
調(diào)查報(bào)告顯示,2020年8月7日,當(dāng)加拿大公司的拖輪Risco Warrior將駁船Western Carrier靠在不列顛哥倫比亞省Bute Inlet的Mellersh Point碼頭時(shí),位于拉薩雷特的拖輪電池艙發(fā)生爆炸。爆炸事故導(dǎo)致該船結(jié)構(gòu)受損,船上兩名船員受輕傷。
該船舶發(fā)生故障電池為鉛酸電池,經(jīng)銷商是加拿大能源公司。調(diào)查結(jié)果分析,事故原因?yàn)殂U酸電池由于連續(xù)無(wú)規(guī)律充電導(dǎo)致電解液中的水分解成氫氣和氧氣并蒸發(fā),再加上缺乏維護(hù),造成電池極板過(guò)熱和內(nèi)部損壞,而且電池艙內(nèi)又沒(méi)有通風(fēng)系統(tǒng),因此積聚了易燃的氫氣,最后未知來(lái)源的火花點(diǎn)燃了積聚的氫氣,最終導(dǎo)致爆炸。
德國(guó)家庭電池儲(chǔ)能系統(tǒng)突發(fā)爆炸
2022年3月3日,德國(guó)消防部門報(bào)告了德國(guó)南部一起公寓樓爆炸事件,起因是安裝在地下室內(nèi)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)因技術(shù)缺陷而爆炸,隨后在地下室又引發(fā)火災(zāi),沖擊波甚至將幾扇門窗向外推開(kāi),并掀翻了整個(gè)屋頂結(jié)構(gòu)。所幸爆炸時(shí)建筑內(nèi)無(wú)人居住,因而也沒(méi)有人員受傷。
在事故發(fā)生后的第七天,德國(guó)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)商SENEC承認(rèn)涉事產(chǎn)品源自該企業(yè),并就此次爆炸事件做了回應(yīng)。
SENEC在其Facebook頁(yè)面上向所有用戶發(fā)布通知稱,已經(jīng)遠(yuǎn)程關(guān)閉了旗下所有家庭儲(chǔ)能系統(tǒng),其中包含三款產(chǎn)品:Senec.Home V3 hybrid、Senec.Home V3 Hybrid Duo、和Senec.Home V2.1。SENEC稱此舉是“純粹的預(yù)防措施”。
美國(guó)家用鋰電池產(chǎn)品使用不當(dāng)起火
2022年3月13日上午10:30左右,美國(guó)東麥迪遜大道和Depew街拐角處的一戶家庭發(fā)生火災(zāi),消防隊(duì)員迅速出動(dòng)并將其撲滅,消息稱火災(zāi)源自故障鋰電池。
美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)和美國(guó)國(guó)家消防協(xié)會(huì)(NFPA)曾列出了有助于防止鋰電池起火的預(yù)防措施,包括要始終遵循制造商關(guān)于鋰離子電池使用、充電和維護(hù)的說(shuō)明,定期檢查設(shè)備尋找熱量、腫脹、噪音或氣味異常等,但事故仍偶有發(fā)生,可見(jiàn)電池安全使用等相關(guān)知識(shí)仍需要進(jìn)一步普及。
2 儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)亟待完善
儲(chǔ)能安全問(wèn)題不可小視,逐漸完善儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)安全與標(biāo)準(zhǔn)體系已顯得愈發(fā)重要。為解決儲(chǔ)能事故頻發(fā),各國(guó)紛紛提出儲(chǔ)能安全標(biāo)準(zhǔn)。
美國(guó)
2019年9月12日,美國(guó)國(guó)家消防局正式發(fā)布NFPA 855“固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝標(biāo)準(zhǔn)”,該標(biāo)準(zhǔn)定義了儲(chǔ)能系統(tǒng)每組儲(chǔ)能容量最大為50kWh,包含儲(chǔ)能系統(tǒng)的房間應(yīng)具有至少2小時(shí)耐火等級(jí)的防火屏障和與建筑物的其他區(qū)域隔開(kāi)。此外,標(biāo)準(zhǔn)還列舉了各種電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),并對(duì)它們的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行列舉分析,最后指出每種電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)符合的相關(guān)消防安全要求。
韓國(guó)
2022年2月7日,韓國(guó)消防部曾發(fā)布《儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)響應(yīng)指南》,文件指出儲(chǔ)能系統(tǒng)起火和爆炸的主要原因是電池產(chǎn)生的可燃?xì)怏w,而在儲(chǔ)能系統(tǒng)起火時(shí)防止產(chǎn)生可燃?xì)怏w的最佳方法是冷卻電池,該響應(yīng)指南針對(duì)不同的火災(zāi)程度給出了處置建議。
2022年5月3日,韓國(guó)提出提高儲(chǔ)能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)以防止韓國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)著火。措施集中在強(qiáng)化電池安全標(biāo)準(zhǔn),改進(jìn)制造工藝、補(bǔ)足電池安裝和運(yùn)行管理方面的不足、確?;馂?zāi)事故調(diào)查結(jié)果可靠性和確保實(shí)施能力的措施等。其中包括安裝電池時(shí),必須以5MWh或更低的單位安裝防火隔板,在所有儲(chǔ)能系統(tǒng)所在地建立實(shí)時(shí)安全管理系統(tǒng)等。
2022年5月10日,韓國(guó)能源部提出一套新的收緊措施,以防止安裝在韓國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)上的鋰離子電池著火。
韓國(guó)政府將尋求修改法律,迫使韓國(guó)的電池供應(yīng)商確保儲(chǔ)能項(xiàng)目具有接地故障檢測(cè)器、滅火系統(tǒng)和減輕電池的內(nèi)部壓力設(shè)備,以防止電池?zé)崾Э厥录?/p>
韓國(guó)能源部表示,未來(lái)將在外部研究機(jī)構(gòu)分析后確定修訂計(jì)劃。
中國(guó)
2021年7月,國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出建立安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及管理體系,強(qiáng)化消防安全管理,嚴(yán)守安全底線為基本原則;在高安全、低成本、高可靠、長(zhǎng)壽命等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步;強(qiáng)化電化學(xué)儲(chǔ)能安全技術(shù)研究等。
2022年1月18日,儲(chǔ)能用鋰電池安全強(qiáng)標(biāo)啟動(dòng)會(huì)在北京召開(kāi),標(biāo)志著該強(qiáng)標(biāo)編制工作正式啟動(dòng)。
2022年4月29日,《電化學(xué)儲(chǔ)能電站應(yīng)急演練規(guī)程》、《電化學(xué)儲(chǔ)能電站危險(xiǎn)源辨識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》、《電化學(xué)儲(chǔ)能電站生產(chǎn)安全應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》三項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始征求意見(jiàn)。
文件適用于鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸/鉛碳電池、液流電池、燃料電池等類型的電化學(xué)儲(chǔ)能電站。
其中電化學(xué)儲(chǔ)能電站應(yīng)急演練規(guī)程中規(guī)定了電化學(xué)儲(chǔ)能電站生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練的計(jì)劃、準(zhǔn)備、實(shí)施、評(píng)估總結(jié)和持續(xù)改進(jìn)的內(nèi)容和要求。
電化學(xué)儲(chǔ)能電站危險(xiǎn)源辨識(shí)技術(shù)導(dǎo)則中規(guī)定了電化學(xué)儲(chǔ)能電站危險(xiǎn)源的辨識(shí)方法、辨識(shí)內(nèi)容和危險(xiǎn)等級(jí)劃分。
電化學(xué)儲(chǔ)能電站生產(chǎn)安全應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則中規(guī)定了電化學(xué)儲(chǔ)能電站生產(chǎn)安全應(yīng)急預(yù)案編制工作程序和綜合應(yīng)急預(yù)案、專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案與現(xiàn)場(chǎng)處置方案編制的技術(shù)要求。
3 結(jié) 語(yǔ)
截至2021年底,全國(guó)已有21個(gè)省級(jí)行政區(qū)在全省或部分地區(qū)明確了新增新能源發(fā)電項(xiàng)目規(guī)制性配儲(chǔ)能比例以及配儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)。3個(gè)省份出臺(tái)鼓勵(lì)配儲(chǔ)政策。儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,儲(chǔ)能新藍(lán)海蓄勢(shì)待發(fā)。隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的崛起,儲(chǔ)能安全問(wèn)題需要完善得以解決。
2022年3月21日,國(guó)家能源局官網(wǎng)發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》。
該方案明確了新型儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo),2025年做到規(guī)模化發(fā)展、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件;2030年做到全面市場(chǎng)化發(fā)展。本次文件明確了“十四五”、“十五五”期間國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能發(fā)展的基礎(chǔ)目標(biāo),計(jì)劃到2025年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件,電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本降低30%以上。到2030年,要實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能的全面市場(chǎng)化發(fā)展,與電力系統(tǒng)深度融合,滿足構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求,全面支撐能源領(lǐng)域碳達(dá)峰目標(biāo)。
方案提出“十四五”新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系重點(diǎn)方向,其中包括安全相關(guān)重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn):儲(chǔ)能電站安全設(shè)計(jì)、安全監(jiān)測(cè)及管理、消防處理、安全應(yīng)急、系統(tǒng)并網(wǎng)、設(shè)備試驗(yàn)檢測(cè)、電化學(xué)儲(chǔ)能循環(huán)壽命評(píng)價(jià)、退役電池梯次利用等。
顯而易見(jiàn),儲(chǔ)能安全問(wèn)題日趨凸顯,國(guó)家對(duì)儲(chǔ)能安全的應(yīng)對(duì)措施也在逐步落實(shí)當(dāng)中。
來(lái)源:中國(guó)能源網(wǎng)
文:李穎
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