储能系统安全问题及解决方案有哪些?

储能系统安全问题及解决方案有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/09/19 13:58

起火爆炸是储能系统的首要安全问题,其特点有:

1)原因多:根据失效形式,导致热失控的原因可分为三类:①机械滥用,如挤压、碰撞、针刺等;②电滥用,如过度充/放电、低温充电、过高倍率充电等;③热滥用,如着火、环境温度过高等。 2)荷载大:储能电站储存荷载电量较多,其内含电池数量多、模块组数多,电站的电流电压高、容量大,一旦发生故障,热失控传递速度较快,发生链式反应,能量大规模集中释放,从而引发大规模的剧烈燃烧、爆炸事故。3)副作用: 火灾过程大致分为升温、初爆、漏液和复燃阶段,过程中易产生有毒有害气体,造成次生伤害。 4)难度大:电池类火灾扑救难度大,无特效灭火剂。

国内将在建设前中后期分别制定规范落实储能系统安全问题。具体来说,1)在设计建设之初要详细考虑各种安全风险因素和应对措施;2)在投运阶段做好运维监控,及时发现安全隐患并加以解决;3)回收阶段要监测安全隐患和环境污染。因此,储能系统相关的电气安全、功能安全、电池热失控蔓延、火灾试验等相关要求进一步明确以后,将对储能系统集成商提出更高要求。

海外市场门槛高,企业进入海外市场需要各种资质认证、业绩案例、海外客户的供应商体系认证等,所需时间周期长,且国际标准体系更加严格。目前行业标准主要有欧标CE认证和美标UL认证,前者适用于欧盟国,后者是进入美国市场的主要认证标准之一。其中,UL 9540是全球首个储能系统和设备安全的标准,2015年被授权为美国国家标准,2016年被授权为加拿大国家标准;UL 9540A则是储能电池最具权威的热失控防护测试之一,也已得到北美地区相关权威部门的广泛认可及采纳。因此,已通过海外电力电气设备的技术和生产制造标准的企业具备先发优势。

升级储能热管理系统是提升储能系统安全性的解决方案之一。储能热管理技术路线主要分为风冷、液冷、热管冷却、相变冷却。目前大型储能项目招标近80%采用液冷技术,相较于传统风冷集装箱,能量密度可提升100%,节省占地面积40%以上,节能30%左右。根据GGII分析,液冷储能渗透率预计25年将达45%。相较于温控企业,储能集成商门槛更高,其难点在于还要考虑如何降低冷却液的泄露风险。具体来说,储能集成商需要结合不同的储能应用场景,从多维度的设计选型、环境工况、散热要求及可靠性要求等方面综合考虑,充分满足储能电站的安全需求。

电池的一致性决定储能系统安全性。储能电站一般由多个 MW 级的储能系统并联组成,储能系统通常由2个或多个500 kW 的储能子系统并联,储能子系统由若干个电池簇( SBMU 单元) 并联,而每个电池簇由若干单体电池通过串并联构成。其中,电池组不一致性的最直观表现是电池单体电压的不一致性;并联电路中电池衰减速度的不一致性会加速系统的恶化;电池单体的温度差异会影响电池组的使用寿命。因此为了保障电池的一致性,储能系统集成商会在入厂测试和实况运行两个环节对电池和系统进行把控。掌握电池测试能力和实况智能监测控制技术的系统集成商更具备技术优势,其产品交付质量更有保障。

作为安全第一负责人,储能系统集成商的售后服务和储能系统产品是一个整体。触发滥用过程的原因复杂且相互交叉,需要从系统层面进行分析。储能系统集成商的服务模式涉及到安装、调试、验收,以及定期的巡检维修等,对于具体核心零部件的维修更换,也由储能系统集成商提供技术支持或现场服务。由于储能系统核心部件的质保期普遍在五年以上,并且具有较多大容量和大功率电池组,容易引起发热失控导致爆炸和火灾,因此后期的运营维护至关重要。建立完善的售后服务体系以及在全球范围内广泛建立服务网络以及渠道布局将有效提升企业的全球影响力和竞争力。

参考报告

储能系统集成行业研究:四大门槛高筑,争位赛正当时.pdf

储能系统集成行业研究:四大门槛高筑,争位赛正当时。目前,储能系统集成环节正处于由行业成长期向成熟期过渡的关键节点,入局玩家众多,行业集中度不高。随着专业化集成商的出现和发展,其对安全问题和降本路径的探索并提出创新解决方案,将逐步抬高行业门槛,新入局者望而却步并压缩不具备核心实力的企业的生存空间,待到储能集成系统商业化落地,行业大洗牌将如期而至。实际上,储能系统集成并非简单地组装,而是具备多重门槛,具体如下:门槛之安全性:由于储能电站安全事故频发,人力、物力损伤惨重,引发重视。国内强制配储政策下,由于商业模式尚不完善,储能系统产品出现低价竞争、质量良莠不齐的现象,产品安全认证标准亟待落地。对于安...

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