活動背景

活動背景

儲能是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)。隨著各國政府對儲能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)支持政策陸續(xù)出臺,加速為儲能產(chǎn)業(yè)大發(fā)展蓄勢,儲能市場投資規(guī)模不斷加大,產(chǎn)業(yè)鏈布局不斷完善,商業(yè)模式日趨多元,應(yīng)用場景加速延伸。

通過《儲能系統(tǒng)白皮書》對中國大陸及臺灣相關(guān)企業(yè)從業(yè)人員的調(diào)查,關(guān)于儲能哪項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)是最重要的,36.8%的人士首選安全,價(jià)格選項(xiàng)位居第二,可見儲能的質(zhì)量安全是行業(yè)發(fā)展最受關(guān)注的指標(biāo)。

然而,國內(nèi)外均有個(gè)別儲能電站出現(xiàn)著火、爆炸事故的案例,卻給正在發(fā)展中的中國電化學(xué)儲能敲響警鐘。由于此前安全事故頻發(fā)。目前國內(nèi)很多電化學(xué)儲能項(xiàng)目進(jìn)展緩慢,部分項(xiàng)目甚至?xí)憾ㄟM(jìn)行消防安全整改。同樣,儲能電站的消防安全事故的起因也并非全部來自電池,但電池?zé)o疑是導(dǎo)致火災(zāi)事故發(fā)生的重要推手之一。我們必須承認(rèn)電池組是一種含高能物質(zhì)的部件,具有危險(xiǎn)性的本質(zhì)。而且,隨著電池比能量和比功率的提高,發(fā)生事故的危險(xiǎn)性將增大。目前國內(nèi)針對電化學(xué)儲能電站消防方面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求較低,且不能滿足現(xiàn)成需求,工程中應(yīng)用的滅火系統(tǒng)沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)支撐,滅火劑和滅火措施的有效性均未得到驗(yàn)證,儲能電站在后期的運(yùn)營中,面臨很大的安全隱患,安全已成為儲能產(chǎn)業(yè)面對的瓶頸之一。

本次論壇以“聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為主題,對全球儲能產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策、儲能安全基本情況、儲能可能存在的安全隱患及 應(yīng)對策略等多方面進(jìn)行全方位的解析和研討。同時(shí)邀請政府相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)、國內(nèi)外儲能領(lǐng)域知名院士專家學(xué)者、能源決策機(jī)構(gòu)、科研院所、高校相關(guān)代表、電網(wǎng)發(fā)電公司以及設(shè)計(jì)院相關(guān)代表、儲能技術(shù)供應(yīng)商、通信、鐵塔運(yùn)營商、儲能系統(tǒng)集成商、智能制造企業(yè)、新能源汽車及零部件研發(fā)專家,助力中國儲能產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

2020儲能安全國際高峰論壇

媒體報(bào)道
中國能源網(wǎng):聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展
11月19-20日,2020儲能安全國際高峰論壇在合肥世紀(jì)金源大酒店一樓1+2廳舉行,各位專家圍繞"聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展"發(fā)表主旨演講。本次高峰論壇由合肥市科學(xué)技術(shù)局、合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導(dǎo)與支持;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司共同主辦。 【查看全部】
儲能100人:聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展 —2020儲能安全國際高峰隆重召開
11月19日,一場主題為"聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展"的2020儲能安全國際高峰論壇在合肥順利召開。本次高峰論壇由合肥市科學(xué)技術(shù)局、合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導(dǎo)與支持;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司共同主辦。【查看全部】
今日頭條:"聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展“2020年儲能安全國際高峰論壇
11月19-20日, 2020儲能安全國際高峰論壇在合肥世紀(jì)金源大酒店一樓1+2廳舉行,各位專家圍繞"聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展"發(fā)表主旨演講。本次高峰論壇由合肥市科學(xué)技術(shù)局、合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導(dǎo)與支持;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司共同主辦。 【查看全部】
鳳凰新聞:"聚焦儲能安全 護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展”——2020儲能安全國際高峰論壇在合肥舉行
11月19日,由合肥市科學(xué)技術(shù)局、合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導(dǎo)與支持,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司共同主辦的“聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展”——2020儲能安全國際高峰論壇在合肥世紀(jì)金源大酒店舉行。  【查看全部】
汽車推送:聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展——2020儲能安全國際高峰論壇隆重召開
11月19-20日, 2020儲能安全國際高峰論壇在合肥世紀(jì)金源大酒店一樓1+2廳舉行,各位專家圍繞"聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展"發(fā)表主旨演講。本次高峰論壇由合肥市科學(xué)技術(shù)局、合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導(dǎo)與支持;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司共同主辦。   【查看全部】
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟:“儲能安全考量與技術(shù)探討”主題沙龍?jiān)诤戏食晒εe辦
11月20日上午,由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司和中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟共同主辦的公益主題沙龍?jiān)诤戏事≈卣匍_,沙龍主題聚焦“儲能安全考量與技術(shù)探討”   【查看全部】
新能薈:大咖云集,這也許是今年含金量最高的儲能安全盛會!
11月19-20日, 2020儲能安全國際高峰論壇在合肥世紀(jì)金源大酒店舉行,各位專家圍繞“聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展”發(fā)表主旨演講。本次高峰論壇由合肥市科學(xué)技術(shù)局、合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導(dǎo)與支持;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司共同主辦。    【查看全部】
圖文直播
 聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展--2020儲能安全國際高峰

 

 


 開幕式

中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟秘書長 劉為致開幕辭



 

主持人:尊敬的黃局長、羅校長、孫院士,各位專家、產(chǎn)業(yè)同仁們,大家上午好!

歡迎大家參加"聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展--2020儲能安全國際高峰論壇,我是中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟秘書長劉為,很榮幸受主辦方邀請,擔(dān)任本次論壇的主持人。本次高峰論壇由合肥市科學(xué)技術(shù)局、合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導(dǎo)與支持;中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司共同主辦,我謹(jǐn)代表主辦方對各位的到和感謝。

這個(gè)論壇的主題特別好,"聚焦儲能安全,護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展",這對于當(dāng)前的儲能產(chǎn)業(yè),據(jù)有重要的意義,過去幾年電化學(xué)儲能取得了較大的發(fā)展,安全性和可靠性仍是行業(yè)發(fā)展的瓶頸。所以我們非常有必要召集產(chǎn)業(yè)各方,大家坐在一起,對于儲能安全從理論研究層面,從技術(shù)、應(yīng)用、創(chuàng)新層面,包括專業(yè)的科研院所,包括消防設(shè)備廠商、電信廠商、儲能業(yè)主大家坐在一起溝通,在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上展開務(wù)實(shí)的合作創(chuàng)新。確保儲能系統(tǒng)的安全使用,安全是儲能產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的基本底線和根本保障,也是儲能實(shí)現(xiàn)十四五發(fā)展目標(biāo)"實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展"的前提條件。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

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 合肥市科技局局長黃群英 致歡迎辭
 

 
 

今天我們相聚在美麗的巢湖之濱,召開2020年儲能安全國際高峰論壇,在此,我謹(jǐn)代表合肥市科技局對各位嘉賓的蒞臨表示熱烈的歡迎和衷心的感謝。

創(chuàng)新促動發(fā)展、科技引領(lǐng)世界,在科技創(chuàng)新發(fā)展的滾滾浪潮中,安徽合肥書寫了不平凡的篇章,合肥是科技創(chuàng)新的沃土,面朝八百里巢湖,合肥科技創(chuàng)新有基礎(chǔ)、有實(shí)力,科技產(chǎn)業(yè)有未來、有前景。2017年1月份,合肥獲批建設(shè)全國第二個(gè)綜合性國家科學(xué)中心,一大批代表國家戰(zhàn)略的科技基礎(chǔ)設(shè)施等平臺在合肥建設(shè),使合肥一路跨越式的奔跑。合肥是科技創(chuàng)新的沃土,合肥作為全國綜合性交通樞紐,米字型高鐵網(wǎng)覆蓋全國,目前高鐵總里程和密度在長三角地區(qū)居首位,以合肥為中心的五百平方公里半徑內(nèi),聚集了全國40%以上的人口和50%的消費(fèi)市場。

自2014年以來,合肥被確定為科技創(chuàng)新試點(diǎn)市以來,像國家知識產(chǎn)權(quán)示范城市,全國全面改革創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)等等,目前合肥正朝著具有國際影響力的創(chuàng)新之都大步邁進(jìn),合肥是科技創(chuàng)新的熱土,合肥吸引了科技人才的磁鐵效應(yīng)日漸顯現(xiàn),合肥已經(jīng)有國內(nèi)人才190萬人,其中兩院院士126人,中國政府友誼獎、外國專家13名,入選各類人才項(xiàng)目人才達(dá)40余人。來自五湖四海的頂尖科技人才正在源源不斷的匯集合肥,科技創(chuàng)新成為合肥這所養(yǎng)人之城的最大優(yōu)勢、最亮名片和最強(qiáng)音符,本次論壇的召開,以聚焦儲能安全為初衷,以護(hù)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目的,從正在導(dǎo)向技術(shù)研究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)計(jì)制造等多個(gè)維度,圍繞保障儲能安全展開深入的探討。

最后,預(yù)祝本次論壇圓滿成功,祝各位來賓工作順利、身體健康、萬事如意,謝謝大家。(發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)羅喜勝副校長致辭


 

羅喜勝:尊敬的黃局長、各位專家、各位嘉賓,大家上午好!

今天歡聚在合肥這座科教名城,隆重舉辦2020年儲能安全國際高峰論壇,借此機(jī)會我代表學(xué)校向出席本次論壇的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓和新聞界的朋友,尤其是產(chǎn)業(yè)界的朋友表示最真摯的歡迎和最熱烈的祝賀。

剛剛聽了黃局長致辭,有幾點(diǎn)感謝。第一,創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,其實(shí)安全現(xiàn)在是我們國家強(qiáng)盛、人民幸福的基礎(chǔ)。所以我們舉行這樣一次儲能安全的高峰論壇具有非常重要的意義。

第二個(gè),科大建校以來就傳承著科教報(bào)國、追求卓越的精神,所以我們范維澄院士上世紀(jì)九十年代就一手創(chuàng)立了國家火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行基礎(chǔ)研究,作為導(dǎo)向,在國家火災(zāi)安全的重大需求和世界火災(zāi)科技的前沿方面做了非常杰出的貢獻(xiàn)。比如說我們在人民大會堂、中央電視臺、北京奧運(yùn)場館、上海世博會、廣州亞運(yùn)會以及我國首個(gè)航母里面都有非常重要的應(yīng)用,火災(zāi)安全是非常重要的方面。

第三個(gè),儲能安全,盡管看上去非常窄的專業(yè),但是它是非常復(fù)雜的系統(tǒng),是個(gè)系統(tǒng)工程,我們需要政策上的引導(dǎo),需要研究材料、需要研究火災(zāi)科學(xué),需要它的評價(jià),需要信息技術(shù),它是非常復(fù)雜的系統(tǒng),所以我們經(jīng)常說系統(tǒng)思維、底線思維,這是儲能安全非常重要的意義。

第四個(gè),科技的發(fā)展現(xiàn)在進(jìn)入了新的階段,我們需要需求,需要目標(biāo)導(dǎo)向,我們產(chǎn)業(yè)界的朋友參與,就能對我們科技創(chuàng)新驅(qū)動提供一個(gè)目標(biāo),提供一個(gè)需求,所以我覺得非常歡迎產(chǎn)業(yè)界的朋友參加這樣一次論壇。我剛才聽說我們有三百多人的大會,說明大家關(guān)心這個(gè)產(chǎn)業(yè)、關(guān)心這個(gè)行業(yè),關(guān)心這個(gè)科技,所以我覺得這次會議肯定會取得非常好的成果,不管是對科技創(chuàng)新,對產(chǎn)業(yè)都會取得非常好的成果。

我覺得長期以來,合肥市給科大非常好的支持,我這里代表學(xué)校向合肥市長期對科大的支持表示衷心感謝,也向各位專家、產(chǎn)業(yè)界的朋友,對科大的發(fā)展的關(guān)心和幫助表示感謝。

最后祝愿本次論壇圓滿成功,誠懇希望大家在會議期間能夠注意疫情防控,也預(yù)祝大家在這次會議期間身體健康、工作順利,謝謝大家。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)
 


歐盟科學(xué)院院士 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 孫金華

《電化學(xué)儲能電站安全保障技術(shù)》


 

孫金華:尊敬的各位同仁、各位嘉賓、女士們、先生們,大家早上好,非常感謝主持人剛才的介紹,也是非常高興有這個(gè)機(jī)會來到這個(gè)地方跟大家交流。我今天講的報(bào)告的題目是電化學(xué)儲能電站安全保障技術(shù)。我的報(bào)告從以下五個(gè)方面展開。

首先是電化學(xué)儲能電站發(fā)展及火災(zāi)形勢。大家知道,儲能是各個(gè)國家的戰(zhàn)略重要組成部分,也是能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),所以,世界上各個(gè)國家都非常重視儲能,據(jù)統(tǒng)計(jì),到2019年底,全球已投入的儲能項(xiàng)目,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到了184.6GW,這當(dāng)中更多的是抽水儲能,大概占93%,但有選址困難、投資成本周期長、損耗大等問題,所以這么幾年,電化學(xué)儲能發(fā)展非常迅速,而且電化學(xué)儲能可以從電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、小儲存等等。

在電化學(xué)儲能當(dāng)中,尤其鋰電池裝機(jī)規(guī)模最大,占電化學(xué)儲能的81%,我們的鄰國在儲能這一塊,尤其是電化學(xué)儲能走在世界的前列,韓國相應(yīng)的儲能企業(yè)在全球電化學(xué)儲能市場上已經(jīng)占據(jù)了舉足輕重的地位。

我們國家這幾年儲能電站也在蓬勃發(fā)展,也發(fā)生了一系列的儲能電站火災(zāi),例如2017年,山西某火力發(fā)電廠儲能系統(tǒng)發(fā)生大火。2018年,總投資1.9億元的鎮(zhèn)江揚(yáng)中儲能電站的火災(zāi)。所以從我們國家儲能電站火災(zāi)來看,發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)都已經(jīng)相繼陸陸續(xù)續(xù)有各類火災(zāi)的發(fā)生,應(yīng)該說儲能電站的火災(zāi)為電化學(xué)行業(yè)的發(fā)展敲響警鐘,因此2019年國家電網(wǎng)兩次對電化學(xué)儲能踩了急剎車,這里面主要的原因是安全問題沒有得到徹底解決。如何解決瓶頸問題,保障電化學(xué)儲能行業(yè)的安全健康發(fā)展,這是學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界和各位同仁需要面臨和解決的問題。

下面我匯報(bào)一下鋰離子電池著火機(jī)理與火災(zāi)特性。我們知道鋰離子電池是一個(gè)物質(zhì)的系統(tǒng),它有正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜、電解質(zhì)鹽等等,裝配系統(tǒng)以后,要對它充電,這些正極材料主要是氧化后的金屬,它分解時(shí)會放出氧氣,負(fù)極材料是石墨烯等等,電解液是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯。

為了搞清楚電池發(fā)生火災(zāi)的機(jī)理和規(guī)律,我們首先研究了電池系統(tǒng)各個(gè)材料,單一材料它的分解反應(yīng)特性,材料和材料之間的化學(xué)反應(yīng)特性,它的一些產(chǎn)熱機(jī)理,這個(gè)地圖顯示的是正極材料與電解液的反應(yīng),大概140多度就開始有放熱反應(yīng)存在,250多度的時(shí)候,放熱非常劇烈。這是負(fù)極材料與電解液的反應(yīng),峰值溫度在90度左右就發(fā)生放熱反應(yīng)。到達(dá)150度以上就出現(xiàn)后這個(gè)復(fù)雜的峰,就會有各種各樣的反應(yīng)存在,放出大量的熱量。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

浙能集團(tuán)研究院電化學(xué)儲能首席科學(xué)家 馬福元

《高功率儲能電池及其在電力系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用》


 

馬福元:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來賓,大家上午好!

我介紹一下高功率儲能電池以及在儲能系統(tǒng)里面的應(yīng)用。

儲能電池在應(yīng)用里面可以分成能量型和功率型的,在功率型的電池,特別是像調(diào)頻的應(yīng)用里面,是很迫切需要的,高功率儲能電池的應(yīng)用場景,在電力系統(tǒng)里會有很多,例如平抑功率波動,峰荷管理、提高傳輸能力、改善電能質(zhì)量、參與系統(tǒng)調(diào)頻等都是有相應(yīng)的應(yīng)用的。

我主要介紹一下在調(diào)頻里面高功率電池的應(yīng)用。調(diào)頻的應(yīng)用特點(diǎn)就是一天上百、上千次的,所以對電池的要求特別高,它的功率需求,它要有功率的響應(yīng),一般要求其實(shí)要在4C以上,所以現(xiàn)在很多電池是做不到這樣的功率,所以它會被排除在這之外,一般的鋰電池能做到2C,像鉛酸是很低的,一般比較好用的是0.1C,有的鋰電池可以用高功率,但是牽涉到安全性,它并不好用。高功率電池還在其他的應(yīng)用場景,像風(fēng)能的啟動、水電的啟動這些都可以。

剛才說的是幾個(gè)應(yīng)用場景,高功率電池它的幾個(gè)技術(shù),像飛輪儲能它也可以達(dá)到高功率的,鉛炭電池、鈦酸鋰電池也是可以形成高功率的,超級電容器、鎳鋅電池也是可以高功率的,這些電池功率是很高的,但是相應(yīng)成本都會比較高。作為儲能電池的應(yīng)用,要有安全性、成本、循環(huán)壽命,又要能量密度、功率密度的要求,從幾種現(xiàn)在市場上已經(jīng)在用的電池,像鉛酸電池、鎳鋅電池、鋰離子電池,整個(gè)綜合比較的話,各有各的優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn)。

在以往的電池體系里面,電池有水系和有機(jī)系的,在以往電池里面,在發(fā)展鋰電池以前,一直通用的電池是鉛酸電池,鎳鎘電池、鎳氫電池、液流電池都是水系電池,到了鋰離子電池階段,它是有機(jī)電解液電池。

對高功率電池有一個(gè)安全管控就更難,特別是鈦酸鋰電池也是可以高功率的,但是目前在用的,大多數(shù)是0.5C,最高的也就2C,最近的高功率電站,有的用到2C以后,又用回1C,主要是性能還達(dá)不到,鈦酸鋰電池有的很高的高功率,最高也就是用到3C,原因是鈦酸鋰電池它是一個(gè)壽命可以很長的電池,但是用于儲能,因?yàn)樗且粋€(gè)大系統(tǒng),整個(gè)把系統(tǒng)接起來以后,還是達(dá)不到一致性,它的循環(huán)就不一定會很好。

我剛才說水系電池它本質(zhì)上是安全的。鋰電池的安全隱患剛才孫院士已經(jīng)說了很多了,類似的我就說的比較快。要起火、要燃燒,我們都知道有三個(gè)要素,它要有可燃物,還有有助燃物,還要有著火源,所以我們防火都是在這三個(gè)要素里面,掐掉它一個(gè)或者兩個(gè),這樣來達(dá)到不起火的目的。

鋰電池在一定的條件下,可以完全具備這樣的三個(gè)條件,我們水系電池是不具備這三個(gè)因素的,比如這里面的著火源沒有,本質(zhì)上是安全的,鋰電池在這三要素里面它都可以達(dá)到。

為什么鋰電池有這么大的安全隱患呢?是因?yàn)槭紫蠕囀亲罨顫姷慕饘?,它的有機(jī)電解液類似于汽油、究竟,正極釋氧助燃,隔膜易刺破,熱收縮等導(dǎo)致內(nèi)短路。再就是我們的一些工藝,包括過充、過放,電池是怕熱,它的多層的結(jié)構(gòu),它的熱量不容易散出來,所以它也容易溫度升高。

鋰電池在失控的過程中,先是一個(gè)誘導(dǎo)過程,因?yàn)槲覀冧囯姵刈龊帽旧硎呛玫模撬幸恍┱T導(dǎo)過程,比如說隔膜表面導(dǎo)電粉塵、正負(fù)極錯(cuò)位、極片毛刺等,這些都是工藝上的因素,還有比如說低溫充電、大電流充電、負(fù)極性能衰減過快,另外包括濫用、擠壓、振蕩,這些都是誘導(dǎo)原因。使用過程中,充放電,過充過放都是一些誘導(dǎo)引起短路的原因,一旦誘導(dǎo)出來了,就會產(chǎn)生熱失控,也是從某一個(gè)電芯開始升溫,升溫以后產(chǎn)生負(fù)反應(yīng),放熱,然后熱失控,然后引起爆炸,等到后面起火、爆炸了,熱擴(kuò)散也形成了,最后導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)都會產(chǎn)生失控。

接下來我介紹我們研究院在開發(fā)的一個(gè)水系的高功率電池,因?yàn)槲覀兪且粋€(gè)發(fā)電集團(tuán),對火災(zāi)還是很在意的,所以對開發(fā)相應(yīng)的水系系統(tǒng)我們做了一定的部署,我們在開發(fā)水系電池里面的水系鋅電池,包括兩個(gè)方面,一個(gè)是水系鋅離子電池,另外一個(gè)是鎳鋅電池,用于開發(fā)高功率電池。

這里介紹鎳鋅電池,正極是氫氧化鎳,負(fù)極是鋅。鎳鋅電池相比其他電池,它的最大特點(diǎn)就是可以高功率,它其實(shí)可以在十倍率、二十倍率,甚至最高測到50倍率,可以進(jìn)行充放電,它相對鋅的成本比較低,它的能量密度相對比鋰電高。我們對這個(gè)電池的應(yīng)用場景,我們是這樣的考慮,跟我們的一次調(diào)頻,找一個(gè)電廠,他們那里根據(jù)兩個(gè)細(xì)則是要罰款的,一次性調(diào)頻補(bǔ)償是按照積分的形式,150分,就相當(dāng)于15元每千瓦時(shí),收益可觀,我們把我們的高功率電池想把它嘗試性的開發(fā)到這樣的調(diào)頻。

我們比較一次性的調(diào)頻基組,如果不加調(diào)頻的儲能系統(tǒng),它大概的收益是在140萬左右,要是有儲能系統(tǒng)加進(jìn)去了,這個(gè)電站就可以達(dá)到大概376萬的收益。這個(gè)收益是挺好的。目前我們正在做這樣的事情,對這個(gè)電廠可以產(chǎn)生很好的效益。

我大概簡單介紹這些,謝謝大家。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)
  

北方工業(yè)大學(xué)教授 李建林

《"十四五" 儲能投資熱點(diǎn)及技術(shù)走向分析》

 


李建林:我今天題目是“十四五”儲能投資熱點(diǎn)及技術(shù)走向分析。

在“十四五”期間,我們國家儲能高度重視,涌現(xiàn)了一些新型的投資熱點(diǎn),我今天和大家進(jìn)行簡單的分享。我整個(gè)報(bào)告分四個(gè)方面,首先是分析我國儲能發(fā)展現(xiàn)狀,第二個(gè)是儲能重大示范工程,第三個(gè)是十大投資熱點(diǎn),第四個(gè)是口號。

大家知道我們國家儲能高度重視,尤其這幾年,甚至加上各個(gè)省的政策,大概接近五十項(xiàng),尤其是政策基本上每兩周就有一個(gè)新的政策出臺,尤其是各個(gè)省的政策具備實(shí)操性質(zhì),國家層面高度重視,尤其是教育部,把儲能學(xué)科提到空前的高度,要求各個(gè)高校設(shè)置儲能學(xué)科,百年塑人,可見國家的決心。

在江蘇、河南、湖南、青海、浙江都有百兆級別的儲能工程,整個(gè)狀態(tài)還是給了世人的決心,證明儲能在電網(wǎng)當(dāng)中是有作用的。據(jù)我所知,儲能裝機(jī)規(guī)模逐步增大,從最開始的百千瓦級到后面的十兆瓦,甚至GW級,所以規(guī)模等級越來越大。到2025年,儲能成本降至1500元/KWH時(shí),我國大部分地區(qū)用戶側(cè)儲能可實(shí)現(xiàn)平價(jià)。市場規(guī)模約6500億,到2030年可達(dá)到萬級市值。

第二個(gè)是儲能重大示范工程,我有幸參與了一些,首先是國家風(fēng)光儲輸示范工程,然后是遼寧臥牛石風(fēng)電場液流電池儲能示范電站,我們在甘肅酒泉建立了電網(wǎng)友好型新能源發(fā)電示范,在青海格爾木光儲15MW電站。在新疆河北有一體化的示范工程。剛才幾個(gè)示范工程運(yùn)行五年或者十年。

下面介紹投資的一些熱點(diǎn)。第一個(gè),前面幾位專家提到了,調(diào)頻,我個(gè)人認(rèn)為調(diào)頻還是有前景的,它和火電配合商業(yè)模式比較清晰,賬比較好算,再加上馬先生他們做的水系電池,高安全、大倍率的,就更有前景了。第二個(gè)是光儲電站一體化。我們在青海是五十兆瓦的光伏電站加十五兆瓦的儲能。截至目前,大型央企都陸續(xù)部署了光儲電站。第三個(gè)是地鐵、高鐵、軌道交通。大家知道咱們國家地鐵、高鐵很多,地鐵一進(jìn)站是要剎車,一剎車能量沒地方去,現(xiàn)在通過電阻耗掉了,其實(shí)可以放到儲能帶位里,所以這種高功率的儲能電池在地鐵高鐵里是比較有前景的。

另外是港口岸電,我們在連云港有這么一個(gè)工程,就是給港口解決電能供應(yīng),現(xiàn)在很多地方,尤其是接駁用的是柴油機(jī),柴油機(jī)成本很高,另外有污染,國家限制它發(fā)展。這里面也是比較有前景的。

熱點(diǎn)五是鉆井用儲能系統(tǒng)。中石油、中石化都在積極的采用,但是采用過程中有一個(gè)工況大概十幾分鐘是很要命,這十幾分鐘絕對不能斷電,常規(guī)的是用柴油機(jī),柴油機(jī)為了這十幾分鐘,一天二十四小時(shí)的運(yùn)行。儲能電站在這種場合也是很有前景的,在這個(gè)里面,它的商業(yè)模式是比較清晰的。

熱點(diǎn)六是300兆瓦以下火電機(jī)組改造,大家知道我們國家對300兆瓦以下的火電機(jī)組是打壓的。第七個(gè)熱點(diǎn)是智能換電、電動重卡,這個(gè)也是高耗能的,成本很高。第八個(gè)是大家可能沒太關(guān)注的,就是電動拖拉機(jī),因?yàn)槲覀儑裔槍r(nóng)業(yè)是有補(bǔ)貼的,鼓勵(lì)農(nóng)民種地,從耕地、種地到收,國家都有明確的政策,但是現(xiàn)在主流還是柴油機(jī),柴油機(jī)一個(gè)是農(nóng)忙時(shí)間很短,維護(hù)時(shí)間很長,我把電池拖拉機(jī),電池采用租賃的方式,電池價(jià)格和柴油機(jī)的價(jià)格是相當(dāng)?shù)?,這樣借助給柴油機(jī)充電的領(lǐng)域是比較有前景的,這個(gè)熱點(diǎn)大家可能不臺中市,但是很有前景。第九個(gè)熱點(diǎn)是移動式儲能電源車,給市場提供一些好的服務(wù)。

前面幾個(gè)熱點(diǎn)不管怎么熱,安全是第一位的,安全不過關(guān),后面都白扯,這里要呼吁大家重視消防,采用多層級的防護(hù)措施,多層級、多介質(zhì),時(shí)間程度、滅火機(jī)理上對它進(jìn)行安全保障,只有安全,我們的儲能才能健康發(fā)展。

這是我的一些小作,大家可以了解一下,期待能對大家有所幫助。(發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

應(yīng)急管理部沈陽消防所研究員 張穎琮

《儲能場景火災(zāi)早期預(yù)測與消防聯(lián)動》



 

張潁琮:非常感謝主辦方,剛才幾位專家把我們儲能行業(yè)的發(fā)展前景描繪的一片大好,我非常堅(jiān)信儲能行業(yè)發(fā)展前途無限,但是消防行業(yè)作為這個(gè)行業(yè)發(fā)展的瓶頸,如果消防行業(yè)做的不到位的話,將來有可能限制整個(gè)行業(yè)的發(fā)展,我作為沈陽所做火災(zāi)探測,搞了很多年,現(xiàn)在我跟各位專家分享一下我自己對儲能場景火災(zāi)早期探測與消防聯(lián)動的一些理解。

我主要從這幾方面,首先我想跟在座各位介紹一下現(xiàn)階段,早期火災(zāi)探測的技術(shù)手段,然后根據(jù)現(xiàn)在的儲能場景與電池早期熱失控特征,分享一下儲能場景火災(zāi)早期探測模式,以及儲能長期早期火災(zāi)聯(lián)動滅火模式。

目前我們現(xiàn)階段的火災(zāi)探測技術(shù)手段,第一個(gè)就是煙霧探測和火焰探測。作為煙霧探測來說,從性價(jià)比來說,包括點(diǎn)型光電、線型光束、吸氣息式、氣體傳感,點(diǎn)型光電目前用于民用,光電感應(yīng)探測機(jī)理是紅光、藍(lán)光的探測管對煙霧進(jìn)行閃測,我的建議目前適用于儲能場景的光電感應(yīng)探測器的設(shè)計(jì)盡量采用雙向的設(shè)計(jì),另外,從光路上來說,要盡量使用雙光路,這樣可以提高火災(zāi)探測的響應(yīng)的及時(shí)性,另外可以降低干擾源的影響。

另外,目前我們普遍民用的使用的光電感應(yīng)一般采用的是一個(gè)紅光,現(xiàn)在發(fā)展到紅光和藍(lán)光進(jìn)行雙向判斷,所以作為我們目前的儲能場景,建議在雙向迷宮、雙光路、雙光譜設(shè)計(jì)上要高于民用火災(zāi)感應(yīng)探測器,這是我們現(xiàn)在主流感應(yīng)探測迷宮的要求。

第二個(gè)是目前我們應(yīng)用在大空間場所的線型光束和紅紫外火焰探測器。線型光束適用的是大空間,比如在室外的一些儲能電站,它可以進(jìn)行大空間探測,另外紅外、紫外的火焰探測器它是對火焰進(jìn)行響應(yīng),但是一般電池如果發(fā)生熱失控,火焰出來以后已經(jīng)是多少秒之后了。

第三個(gè)是吸氣式感煙探測器。產(chǎn)品的成本,包括施工的成本,包括維護(hù)的成本要求比較高。

還有最后一種就是熱解粒子式火災(zāi)探測器,從火災(zāi)機(jī)理來說,一般所有的火災(zāi)都是先有一個(gè)熱解,材料熱解以后會釋放一些不可控的氣體,然后到火焰發(fā)生,再到煙霧的產(chǎn)生。熱解過程中會產(chǎn)生不可預(yù)測的氣體,這些氣體我們統(tǒng)稱為熱解粒子,這些熱解粒子從鼻子上可以聞到很強(qiáng)烈的氣味,這個(gè)時(shí)候傳感器就會報(bào)警。這是我們煙霧探測和火焰探測現(xiàn)行的一些技術(shù)手段。

我為什么說溫度探測相對又簡單又難呢,因?yàn)樗鼈鞲衅髻|(zhì)量相對來說比較穩(wěn)定,但是因?yàn)楸旧砦覀冸姵叵涞幕馂?zāi)防控也好,包括儲能電站火災(zāi)防控也好,它的熱傳導(dǎo)是比較復(fù)雜的,需要溫度場的變化。

第三種就是氣體探測,目前我們普遍的國內(nèi)現(xiàn)在的有毒氣體、可燃?xì)怏w、窒息類氣體三種探測。機(jī)理包括催化燃燒氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、紅外氣體傳感器,NTMOS固態(tài)氣體傳感器。這幾種傳感器,民用建筑用的傳感器它的壽命,低端在一年左右,高端能做到三年到五年,這不太符合目前儲能電站,包括現(xiàn)在新能源汽車、新能源汽車的工藝應(yīng)用場景的需求,因?yàn)樽鳛閭鞲衅骱诵木褪遣牧?,材料受低溫、高溫的影響非常大,首先是精度的影響、壽命的影響,這些都會受到低溫、高溫的影響,所以我建議在氣體探測方面一定要采用工業(yè)型高端的氣體傳感器,另外,我這里沒有提到VOC,因?yàn)閂OC是廣譜類的氣體傳感器,這里我不推薦VOC,可以作為一個(gè)輔助,但是不能作為火災(zāi)早期探測的工具。

關(guān)于儲能領(lǐng)域火災(zāi)探測應(yīng)用場景,我稍微梳理了一下,沒有李教授說的那么全,因?yàn)槲医佑|的還是相對比較少,包括電動公交車,包括儲能電站,包括電動客船、貨船,還有數(shù)據(jù)機(jī)房,現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)機(jī)房和很多醫(yī)院用的UPS,現(xiàn)在都在普遍的用鋰電池替代我們原來的鉛酸電池。在這些應(yīng)用場景里面,本身從電池早期的熱失控特征,都是單個(gè)電池?zé)崾Э刈兂呻姵啬K的熱失控。從我們的理解來說,我們要解決一個(gè)問題,就是單參數(shù)和模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向多參數(shù)和數(shù)字量。所以建議從氣體擴(kuò)散、溫度傳導(dǎo)、煙霧濃度進(jìn)行合理探測,建立合理的多個(gè)數(shù)據(jù)模型來防控系統(tǒng)火災(zāi),一會我們可能還要提到,就是鋰電池的火災(zāi)探測的場景和我們民用建筑有很大的區(qū)別,它的探測的策略,我的建議至少要用幾種,而不能就是有一種,就是說煙霧濃度到了多少就報(bào)警,要有多個(gè)策略組合進(jìn)行探測。

另外,關(guān)于我們火災(zāi)聯(lián)動的滅火模式,也要從開關(guān)量觸發(fā)信號向持續(xù)型數(shù)字化控制轉(zhuǎn)化,早期啟動、持續(xù)控制、持續(xù)探測、最后是邏輯判斷來防控系統(tǒng)火災(zāi)。我原先接觸到一個(gè)開關(guān)信號,滅火器一噴,噴完以后,至于火滅不滅,這個(gè)聽天由命了,有些企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到,我們的滅火藥劑是可以根據(jù)現(xiàn)場場景的狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)型、數(shù)字化的控制,因?yàn)殡姵氐臒崾Э匾埠?,包括釋放速率也好,它是一個(gè)緩慢的過程,所以這時(shí)候必須要跟我們的探測器和聯(lián)動滅火之間要有一個(gè)邏輯上的判斷。

謝謝大家,歡迎指教,謝謝。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

 應(yīng)急管理部天津消防所副研究員 卓萍

《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防安全技術(shù)研究》

 


 

卓萍:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家,大家上午好!

今天我給大家匯報(bào)的也是和大家分享一下我們所在電化學(xué)儲能電站消防安全技術(shù)方面的研究工作。我的匯報(bào)很簡單,從三個(gè)方面和大家共同來分享一下。

首先是研究背景。儲能在電化學(xué)的應(yīng)用剛才李教授說的很多,包括電站,大家非常關(guān)注儲能電站的消防安全。2017年我們所就已經(jīng)參與儲能電站火災(zāi)事故的調(diào)查工作,那個(gè)時(shí)候我們對于儲能電站的火災(zāi)就有一個(gè)初步的認(rèn)識,近年來,圍繞著鋰離子電池,我們在家用的手機(jī)電池,包括計(jì)算機(jī)電池,包括電動自行車等方方面面,包括電動汽車、電動客車、儲能系統(tǒng)上都開展了大量的工作,這些工作圍繞火災(zāi)鑒定、大型試驗(yàn)研究,包括檢測系統(tǒng)、試驗(yàn)裝置以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編制等等方面,我們都做了大量的工作,圍繞儲能系統(tǒng),近年來我們也是多方面和消防部門進(jìn)行溝通,和多個(gè)電網(wǎng)企業(yè)開展合作。

主要的研究工作是這樣,首先我們從大的方面考慮了一下,電化學(xué)儲能電站消防安全,我們從哪些角度思考這個(gè)問題,首先我們是要對我們國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀、建造規(guī)模、應(yīng)用場景、現(xiàn)有消防措施進(jìn)行調(diào)研,通過調(diào)研我們要掌握火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展規(guī)律,通過火災(zāi)發(fā)生發(fā)展規(guī)律,我們要進(jìn)行火災(zāi)場景的設(shè)計(jì),對于特定的火災(zāi)場景我們要研究滅火系統(tǒng)的有效性,消防員的應(yīng)急救援能力,消防員應(yīng)急管理方案,以及電化學(xué)儲能電站的防火設(shè)計(jì),最后我們希望建立一個(gè)電化學(xué)儲能的消防安全標(biāo)準(zhǔn)體系,這是我們總體對這個(gè)方向研究的大架構(gòu)。

儲能電站火災(zāi)發(fā)生發(fā)展規(guī)律是什么,現(xiàn)有消防措施是否能夠滿足儲能電站火災(zāi)防控的需求?剛才孫教授介紹了很多,我們這里簡單介紹一下,我們做了一些試驗(yàn),在接近絕熱的情況下,我們做了單體電池過充燃燒試驗(yàn),在過充情況下會發(fā)生爆炸。在加熱情況下是沒有發(fā)生爆炸。

儲能電池模塊過充燃燒試驗(yàn)(過充整個(gè)模塊),硬殼電池模塊,燃燒試驗(yàn)特征:安全閥打開、煙氣急劇噴射、艙內(nèi)煙氣彌漫,爆燃后形成噴射火。如果安全閥打開后停止過充,相鄰部分電池安全閥打開,不會發(fā)生煙氣急劇噴射,不會發(fā)生火災(zāi)。

針對軟包電池,我們也做了一些試驗(yàn),可以看到,軟包是沒有安全閥的,剛開始是單個(gè)電池包鼓脹,直到整個(gè)模塊發(fā)生變形,當(dāng)出現(xiàn)煙氣急劇噴射的時(shí)候,是會形成漏液的,最后形成爆燃。

這是我們對加熱狀態(tài)下燃燒試驗(yàn)。它也是這么幾個(gè)階段,第一階段是安全閥打開,第二階段是煙氣急劇噴射,然后爆燃。

預(yù)警技術(shù)我不細(xì)說,從剛才的試驗(yàn)我們初步有了一個(gè)判斷,就是特征氣體探測,在單體安全閥打開的時(shí)候,我們?nèi)绻軌蛱綔y到特征氣體,我們可以進(jìn)行斷電、停止充放電。第二個(gè),如果出現(xiàn)大量的噴射煙氣,這個(gè)時(shí)候我們就要確認(rèn)斷電,立即排煙,防止可燃?xì)怏w聚集;第三個(gè),如果煙氣、溫度同時(shí)報(bào)警,我們判斷火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生了,這是對電網(wǎng)側(cè)來說,同時(shí)我們要啟動滅火系統(tǒng),同時(shí)我們也希望其他的探測系統(tǒng)在這里面進(jìn)行一些輔助判斷。

從滅火技術(shù)的研究來說,我們對國內(nèi)外的情況進(jìn)行大量的調(diào)研,美國在2019年,F(xiàn)M發(fā)布了研究報(bào)告,大家在網(wǎng)上可以查得到。同時(shí)針對三元鋰離子電池儲能柜進(jìn)行了研究,如果燃燒實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,一分半會產(chǎn)生很猛烈的燃燒,無法控制,他們針對這樣的系統(tǒng)做了自動噴水的滅火試驗(yàn),可以看到,火災(zāi)仍然蔓延到相鄰的儲能柜,但是與自由燃燒相比,它也是得到了相應(yīng)的控制。

同時(shí)在電網(wǎng)側(cè),他們在2017年發(fā)布了報(bào)告,由此頒布電網(wǎng)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn),它們針對五種類型的單體模塊做了常規(guī)的滅火劑的試驗(yàn),這邊給的圖是針對模塊的試驗(yàn)箱,這個(gè)報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注的問題就是我們在規(guī)范中長期要考慮的選址、排煙速率、維護(hù)等等,都是我們消防這一塊關(guān)注的問題。

我們商討了一個(gè)儲能電站防火設(shè)計(jì)的研究框架,我們實(shí)際上更關(guān)注的是本質(zhì)安全,因?yàn)殡姵氐谋举|(zhì)安全和控制系統(tǒng)的本質(zhì)安全都有所提升,我們認(rèn)為是盡可能避免少出現(xiàn)火災(zāi)的,第二點(diǎn),我們從建筑防火上來考慮,如果是建筑室內(nèi),我們就要考慮它的建筑耐火等級;第二個(gè)很重要的一點(diǎn)是火災(zāi)預(yù)警性,我想,不要給它特別明確的定一個(gè)結(jié)論,我想要集思廣益,也與其他傳統(tǒng)的各類火災(zāi)預(yù)警性進(jìn)行比較,另外,如果建立在戶內(nèi)的話,它的建筑怎么規(guī)定?我們要讓它的布置不會影響消防車的進(jìn)入,對區(qū)域有一個(gè)保護(hù),同時(shí)要考慮儲能電站與周圍居民區(qū)、與周圍其他危險(xiǎn)場所,它的布置選擇問題。同時(shí)還有安全疏散的問題,整個(gè)電站的安全疏散問題也是我們關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。從消防設(shè)施和電氣這一塊,首先是消防給水與消防火拴系統(tǒng)。我們通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),有一些早期建造的儲能電站,周邊沒有水源,這導(dǎo)致很大的問題,所以可能在未來的儲能電站防火設(shè)計(jì)商來說,可能最好還是能有一些這方面的考慮,同時(shí),滅火系統(tǒng)來說,我們希望更多的人參與滅火系統(tǒng)中來。第三個(gè)是火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)和聯(lián)動,第四個(gè)是防煙排煙系統(tǒng),剛才說了,特定情況下,我們是要做排煙處理的,第五個(gè)是消防電源及配電,這里面有大量的電線,如果電線導(dǎo)致儲能柜著火,我們會怎么辦,最后還有安全防護(hù)等等的一系列問題。

另外,我們也圍繞儲能系統(tǒng)的消防安全前期做了一個(gè)課題,這個(gè)課題初步設(shè)計(jì)了一下儲能系統(tǒng)的消防標(biāo)準(zhǔn)的體系,我們想,未來從多方面,結(jié)合我們消防、結(jié)合電力,怎么樣設(shè)計(jì)一整套的工程,從頭到尾的去保護(hù)儲能電站的消防安全。

第三方面,給大家介紹一下工作展望,實(shí)際上也是比較簡單的,我們還是希望各方多從儲能系統(tǒng)的本質(zhì)安全上進(jìn)行一些設(shè)計(jì),包括電池的設(shè)計(jì)和BMS一系列管理設(shè)計(jì)。包括儲能系統(tǒng)的滅火技術(shù),今天也聽到了新的技術(shù),包括以前已經(jīng)應(yīng)用的技術(shù),可能未來還有滅火系統(tǒng)的可靠性研究,都是我們未來關(guān)注的重點(diǎn),儲能系統(tǒng)的應(yīng)急處置與消防救援可能是作為我們消防人更關(guān)注的問題,未來結(jié)合我們過去的試驗(yàn),會開展大量的研究;還有儲能電站消防安全管理。

最后一個(gè)是消防標(biāo)準(zhǔn)化的工作,大家剛才說很缺這樣一些東西,未來我們應(yīng)該制訂一個(gè)優(yōu)先表,給大家一個(gè)有據(jù)可依的標(biāo)準(zhǔn)吧。

這就是我今天的匯報(bào)內(nèi)容,謝謝大家。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

會上中科大、中科中渙、合肥高新創(chuàng)投三家公司共同舉行了中科久安揭牌儀式








 

圓桌論壇(主題:新能源、新模式、新發(fā)展)



 

主持人:今天上午我們進(jìn)行最后一個(gè)環(huán)節(jié),最后我們專家的小組對話,有請以下專家:主持人:我們今天上午一上午的專家報(bào)告,相信在座各位都受益匪淺,第一個(gè)問題是提給孫院士,因?yàn)樽罱覀兛吹饺騼δ馨l(fā)展增速非???,相對來說,安全事故是我們產(chǎn)業(yè)部容忽視的一個(gè)問題,而且隨著裝機(jī)量增加,隨著儲能電站投運(yùn)數(shù)量增多,儲能安全問題是一個(gè)概率問題,剛才孫院士報(bào)告里也給大家詳細(xì)介紹了未來儲能系統(tǒng)在安全技術(shù)進(jìn)展方面,我們要努力的一些方向,包括火災(zāi)致災(zāi)的一些機(jī)理的研究,我希望孫院士能給儲能產(chǎn)業(yè)各類參與者,包括消防設(shè)備廠商,或者是系統(tǒng)集成商,給他們提一下未來技術(shù)研發(fā)或者是未來企業(yè)努力的方向。

孫金華:為了保障儲能產(chǎn)業(yè)健康順利的發(fā)展,在安全這一塊是非常非常重要的,大家可能都有共同的感受,從安全的角度,我想主要從以下幾個(gè)方面吧。

第一個(gè)就是我們電池的本體安全這一塊,我們選擇電化學(xué)儲能電站,有很多種選擇,電池根據(jù)它的安全性不一樣,它造成火災(zāi)發(fā)生的概率,包括事故后果也有很大的差別,像我剛才報(bào)告中說的那樣,像韓國選擇三元儲能,發(fā)生火災(zāi)概率很大,危險(xiǎn)性也很大,所以電池這一塊,我們要選擇非常安全的電池,因?yàn)槲覀儍δ茈娬静恍枰^多的考慮能量密度和續(xù)航問題,所以電池安全是第一位的,所以磷酸鐵鋰類的電池相對來說安全一些。當(dāng)然電池本身的安全是生產(chǎn)電池的廠商的任務(wù)。

第二個(gè)是從我們工藝的角度,我們儲能電站的建設(shè)工藝對它的危險(xiǎn)性,或者火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)也有很大的影響,比如說你在里面接線,如果電阻比較大,還有剛才卓工也說了,在工藝把握不好的話,也會增加它的火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。還有在運(yùn)維角度,運(yùn)維的角度,我們有BMS,這個(gè)BMS的目的就是我們在電化學(xué)儲能電站工作過程當(dāng)中,充放電過程中,發(fā)生的熱量要迅速的導(dǎo)走,保證它在正常的工作溫度范圍內(nèi),防止發(fā)生火災(zāi),同時(shí)我們在整個(gè)充放電過程中,要絕對避免過充、過放的現(xiàn)象,如果大功率的充電,會很容易造成火災(zāi)。

最后,我想從消防的角度,我們要對除了BMS以外,要有預(yù)測預(yù)警的技術(shù),要做到精準(zhǔn)的預(yù)測、精準(zhǔn)的預(yù)警,使火災(zāi)的事故能夠把它在早期,或者隱患早期發(fā)現(xiàn),避免事故發(fā)生,萬不得已的時(shí)候,當(dāng)你類似于一道道關(guān)口都突破了,最后發(fā)生火災(zāi)了,我們要有快速、高效、滅火,而且防止復(fù)燃的技術(shù),你要優(yōu)選好滅火劑,要有良好滅火技術(shù)方法,這樣的話,保證從電池角度、工藝角度,運(yùn)行過程角度,包括消防滅火角度,一環(huán)一環(huán)的筑起一道道籬笆,最后我們能夠把儲能電站火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的范圍,謝謝。

主持人:謝謝孫院士,孫院士從時(shí)間維度上給大家介紹,我相信在座各位可以看我們自己所處的環(huán)節(jié)上,你們所處的是哪一環(huán),我們努力的是哪個(gè)方向。下面這個(gè)問題是提給張潁琮張主任,我們知道從國家部委層面,對于動力電池包括儲能電站的電池安全性是有要求的,強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)將于2021年1月份開始執(zhí)行。儲能這一塊,2020年初的時(shí)候,國家應(yīng)急管理部、國家市場監(jiān)管總局發(fā)布了監(jiān)管實(shí)施方案,建立標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)制,協(xié)調(diào)儲能在發(fā)展過程中標(biāo)準(zhǔn)的重大問題,這對于我們規(guī)范行業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展具有非常重要的意義,請張主任給我們介紹一下,隨著這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,我們對于動力電池的安全應(yīng)用有什么意義,對于大規(guī)模電力儲能的消防安全有什么樣的重要意義?

張潁琮:剛才秘書長已經(jīng)說了,國家已經(jīng)頒布了很多強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn),但是我個(gè)人理解,現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的主體已經(jīng)發(fā)生了變化,自從幾年前,我們國務(wù)院出臺了消防安全責(zé)任制的規(guī)定,也就是說未來消防的安全是由業(yè)主方的法人自己來承擔(dān),從原先我們是保姆式的管理,這個(gè)消防安全我只要驗(yàn)收了,我就做背書了,你就可以使用了,但是隨著應(yīng)急管理部的成立也好,包括現(xiàn)在消防局的放管服,我們把驗(yàn)收歸到了住建部,消防局把責(zé)任分化到各個(gè)社會責(zé)任主體,未來執(zhí)行主體是誰,從消防角度來說,肯定不是我們,也就是說未來的儲能電站也好,包括鋰離子電池也好,將來系統(tǒng)工程的審查是否符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),是否符合現(xiàn)行規(guī)范,你的施工等等一系列,可能消防角度來說,角色發(fā)生了變化,現(xiàn)在我們更多的轉(zhuǎn)向應(yīng)急處置的國家隊(duì),而不是前期的裁判員角色。

這就面臨一個(gè)問題,標(biāo)準(zhǔn)一旦發(fā)布以后,誰來執(zhí)行,執(zhí)行是我們的設(shè)計(jì)單位、業(yè)主單位,特別是秘書長在內(nèi)的第三方聯(lián)盟,制定行業(yè)內(nèi)的規(guī)則、規(guī)范,包括前期評審、包括后期驗(yàn)收,包括后期維保,這個(gè)閉環(huán)要你們行業(yè)內(nèi)部自己來形成行業(yè)內(nèi)的管理模式,這個(gè)管理模式我建議有幾點(diǎn)。

一、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作為一個(gè)依據(jù);二、市場準(zhǔn)入,市場準(zhǔn)入包括產(chǎn)品準(zhǔn)入,也就是各類,包括電池,包括防護(hù)產(chǎn)品,包括BMS的產(chǎn)品準(zhǔn)入,三、系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)很關(guān)鍵,再好的設(shè)備,如果無人維護(hù)、無人保養(yǎng),最后都是形同虛設(shè),所以第三方的維護(hù)保養(yǎng)非常關(guān)鍵;四、保險(xiǎn)商能不能借鑒這些標(biāo)準(zhǔn),借鑒第三方的管理機(jī)構(gòu),包括像我們沈陽所和天津所這種檢測機(jī)構(gòu)提供的檢測報(bào)告做依據(jù),來做保險(xiǎn)商的第三方保護(hù),這樣形成一個(gè)良性循環(huán)。

第二點(diǎn)建議,我們原來做的都是產(chǎn)品的合格評定,但是由于現(xiàn)在國家角度來說,產(chǎn)品的合格評定的范圍在逐漸的縮小,特別是國家產(chǎn)品的強(qiáng)制性認(rèn)證和強(qiáng)制性檢驗(yàn),這方面范圍逐漸縮小,我們逐漸向產(chǎn)品的性能評測,包括系統(tǒng)的性能評測做更好的服務(wù)。什么叫評測,就是設(shè)計(jì)師提供一個(gè)方案、場景,我們根據(jù)你的方案場景做出一個(gè)類似的火災(zāi)場景。

未來這個(gè)市場,目前消防慢慢的淡出,將來可能更多擔(dān)子會落到業(yè)主方,落到第三方聯(lián)盟身上,所以我們愿意為大家做技術(shù)支撐,謝謝。

主持人:謝謝張主任,給我們提出了非常好的建議,同時(shí)提到未來像消防所這樣的機(jī)構(gòu)未來的服務(wù)轉(zhuǎn)型,我希望產(chǎn)業(yè)鏈各類主體大家多方加強(qiáng)互動,共同推動安全方面的進(jìn)展。

下面一個(gè)問題提給遠(yuǎn)景能源的錢總,前段時(shí)間在風(fēng)能大會上,我們遠(yuǎn)景能源張雷總提出一個(gè)非常震驚產(chǎn)業(yè)的觀點(diǎn),在2030年,風(fēng)能加儲能的度電成本能夠?qū)崿F(xiàn)1毛錢,這可以看到遠(yuǎn)景這樣的新能源企業(yè),他們對于未來風(fēng)加儲的前景,所以請錢總跟我們談?wù)?,風(fēng)電的發(fā)展對我們儲能有什么意義,或者從廠商角度給我們分享一下。

錢振華:我首先介紹一下遠(yuǎn)景能源,遠(yuǎn)景能源是十三年前成立的,主業(yè)是風(fēng)力發(fā)電。近兩年,因?yàn)樾履茉匆?guī)模越來越大,遠(yuǎn)景能源也投入到儲能業(yè)務(wù)領(lǐng)域,我是經(jīng)歷了風(fēng)電前十年的發(fā)展,所以我感覺目前儲能領(lǐng)域和風(fēng)前十年的狀況很類似,大家都面臨行業(yè)的大規(guī)??焖侔l(fā)展,但是我們?nèi)狈?biāo)準(zhǔn)支撐,這些標(biāo)準(zhǔn)有可能制約或者影響行業(yè)的發(fā)展,我們可以舉個(gè)簡單例子,以風(fēng)電領(lǐng)域來說,十年前,風(fēng)力發(fā)電沒有DDR,會造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)脫網(wǎng),一旦脫網(wǎng)以后又會惡化電壓特性,所以造成嚴(yán)重的事故,其實(shí)在十年前,西北甘肅出現(xiàn)過好幾次這種業(yè)內(nèi)非常有名的大事故,這些事故發(fā)生以后,業(yè)內(nèi)我們聽到很多聲音,包括風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定,可靠性很差,會造成很大的安全問題,甚至認(rèn)為風(fēng)力發(fā)電是垃圾電,但是這個(gè)事情發(fā)生以后,其實(shí)整個(gè)業(yè)內(nèi)的同仁,大家在積極的推動和制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),最簡單的就是針對風(fēng)力發(fā)電性能進(jìn)行了研究,在風(fēng)力發(fā)電設(shè)計(jì)的時(shí)候,我們就要把這些標(biāo)準(zhǔn)、這些性能放進(jìn)去,因?yàn)橛羞@些標(biāo)準(zhǔn)的制訂,規(guī)范和推動了風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,使它過去十年快速的增長。

反觀我們看儲能行業(yè),自從十三五以來,儲能發(fā)展也非常迅速,我們也看到標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)出臺,例如鋰離子電池儲能領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn),包括儲能變流器的標(biāo)準(zhǔn),包括鋰離子用的BMS電池管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺。

我認(rèn)為在十四五期間,這個(gè)儲能領(lǐng)域要有更大的發(fā)展,僅僅靠前面這些標(biāo)準(zhǔn)還不夠,因?yàn)槲覀兛吹皆谑迤陂g,剛才各位專家也舉到了,我們在儲能領(lǐng)域發(fā)展過程中,也是遇到一些事故,包括一些問題,所以從我角度來說,目前兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)非常重要,一個(gè)是儲能系統(tǒng)級的標(biāo)準(zhǔn),剛才專家提到,前面標(biāo)準(zhǔn)是2014年的,但是現(xiàn)在已經(jīng)過去五六年了,這五六年中的技術(shù)發(fā)展是變化很大的,所以要盡快推出系統(tǒng)級標(biāo)準(zhǔn);除了系統(tǒng)級標(biāo)準(zhǔn)之外,還有一個(gè)是儲能系統(tǒng)的安全消防標(biāo)準(zhǔn)這一塊,這一塊是缺失的。大家可以看到,目前對消防和安全來說,對儲能行業(yè)絕對是至關(guān)重要的點(diǎn),如果處理不好,可能會制約這個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

同時(shí)針對安全這一塊,我們看到國外,剛才說的9540A包括855,像這些標(biāo)準(zhǔn)國外都在密集的更新,我看到最新版都是2020版,說明國外對這個(gè)研究都是非常密集的,所以從我角度來說,希望未來儲能行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展,儲能系統(tǒng)級的標(biāo)準(zhǔn),包括儲能安全消防標(biāo)準(zhǔn)需要盡快的推出,這對儲能行業(yè)的發(fā)展是有至關(guān)重要的意義。

主持人:謝謝錢總,我們聯(lián)盟一直在做這個(gè)社團(tuán)標(biāo)準(zhǔn),在做的過程中,也是有很多的感觸,所以也是特別希望標(biāo)準(zhǔn)制定工作是需要向科研機(jī)構(gòu),向龍頭企業(yè)大家發(fā)揮合力的作用,像我們第三方機(jī)構(gòu)搭建好平臺,大家合力把系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),安全消防標(biāo)準(zhǔn)能夠逐步建立起來,這需要大家共同的努力。

剛才我們早晨致辭的時(shí)候,羅校長提出電化學(xué)儲能安全是非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程,他提到需要我們產(chǎn)業(yè)從業(yè)者有系統(tǒng)性思維和安全底線思維,我們也是各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié),大家都在做這方面的努力,作為本次論壇的主辦方,中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司也是在國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之后,我們希望請孟總談?wù)?,就是你們在?lián)合科研院所,或者相關(guān)的企業(yè)在共同研發(fā)服務(wù)好相應(yīng)的行業(yè)客戶方面都是有哪些做法,同時(shí)在產(chǎn)品和市場布局上,又做了哪些提前的布局?

孟凡寶:首先簡單介紹一下中科中渙,中科中渙在消防和智能探測這個(gè)領(lǐng)域里,應(yīng)該是個(gè)新兵,2016年剛剛成立,成立初始到現(xiàn)在,我們一直致力于新能源鋰離子電池的安全探測和消防,防護(hù)的這么一個(gè)領(lǐng)域,中科中渙最早做的時(shí)候,應(yīng)該說在國內(nèi),針對這一塊的企業(yè)還不多,當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)有幾家做的很不錯(cuò)了,前期這個(gè)項(xiàng)目主要是針對新能源汽車鋰離子電池安全,注重探測、早期發(fā)現(xiàn)、然后防護(hù)。這幾年,在國內(nèi)新能源的大潮下,新能源整個(gè)產(chǎn)業(yè)的大布局下,中科中渙也是得到了比較不錯(cuò)的成長,這幾年,中科中渙關(guān)于鋰離子電池的安全防護(hù)和探測,行業(yè)的一些標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中,我們下了很大的功夫,幾乎每一項(xiàng)的安全標(biāo)準(zhǔn),我們都是參編單位,有幸能夠跟中科大,還有合肥市高新區(qū)共同成立了中科玖安,目的就是深層次的研究鋰離子安全防護(hù)系統(tǒng)的未來方向,這個(gè)公司主要是針對電力系統(tǒng)和鋰電池的應(yīng)用、檢測,尤其是電化學(xué)儲能的安全防護(hù),安全防護(hù)最主要的還是,首先是早期發(fā)現(xiàn)、早期防護(hù)。我相信在學(xué)科帶頭人孫金華院士的帶領(lǐng)下,我們一定會把這個(gè)企業(yè)做得更好,服務(wù)于廣大的行業(yè)客戶。

從產(chǎn)業(yè)布局上,現(xiàn)在應(yīng)該說大家對整個(gè)行業(yè),雖然儲能的發(fā)展趨勢和勢頭都是很好的,我認(rèn)為對安全的防護(hù)的這一塊意識,目前還不夠強(qiáng),所以說這就需要我們更加努力,然后也不斷的去試點(diǎn),去樹立標(biāo)桿客戶,這是我們所說的,我在行業(yè)中怎么推動。

第二步,我們也會積極、不斷參與到國家以及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定,剛才錢總也提出來,因?yàn)闆]有標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)行業(yè)的發(fā)展,它的健康度肯定就不夠,它的可持續(xù)性就不強(qiáng),可能是比較紊亂,我認(rèn)為,任何一個(gè)產(chǎn)業(yè),安全肯定是第一位的,其次才是成本。在這里我呼吁我們?yōu)榱藘δ苁聵I(yè)的健康發(fā)展,在座的各位專家、各位行業(yè)客戶,我們能夠一起來努力,推動標(biāo)準(zhǔn)的建立,這對這個(gè)產(chǎn)業(yè)是有極大的好處的。

主持人:謝謝孟總,我們希望未來你們在項(xiàng)目實(shí)踐中,不斷的探索,不斷的推出新的消防產(chǎn)品,或者系統(tǒng)的不斷的迭代,真正為保證我們這個(gè)儲能安全發(fā)展保駕護(hù)航。

我們上午也有專家介紹了十四五期間儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來的趨勢,唐博士也是我們儲能產(chǎn)業(yè)很早期的從業(yè)者,可以說是先驅(qū),我們過去十年,大家并肩作戰(zhàn),一起做了很多的事情,我們希望唐博士給大家介紹一下,您談?wù)勀南敕?,隨著十四五,包括新基建的大力發(fā)展,您對未來儲能行業(yè)的趨勢有什么樣的判斷和預(yù)期?

唐西勝:關(guān)于未來儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,剛才建林教授,我數(shù)了一下,以每分鐘五百字的速度說了十個(gè)點(diǎn),確實(shí)說得很到位,我想在座的可能更關(guān)心的是鋰電池的發(fā)展,這么多年,從十一五做一些技術(shù)研究,十二五,慢慢到十三五做一些商業(yè)上的示范,還有商業(yè)運(yùn)行,應(yīng)該大家對這方面的理解,還有商業(yè)模式的看法是越來越清晰了,最后我覺得儲能的落腳點(diǎn)就是提供什么樣的價(jià)值,將來獲得什么樣的收益,整個(gè)電力市場的改革也在往這個(gè)方向發(fā)展。具體說到十四五,我想,這個(gè)新基建確實(shí)觸動很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是對今年疫情影響的對沖,作用還是非常大。大家比較關(guān)注的是前段時(shí)間政府提出來2030年要碳排放達(dá)分,2060年碳排放綜合,實(shí)際上2060年的事情很遠(yuǎn),2030年的事情很近,三個(gè)手段,首先是節(jié)能,第二個(gè)是高強(qiáng)度的大力發(fā)展可再生能源,第三個(gè)是放開碳惠市場。整個(gè)電力系統(tǒng)角度來說,最怕的還是安全問題。今年7月1日,剛剛頒布實(shí)施電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則,這個(gè)導(dǎo)則里面,可以看出來對可再生能源提出更高的要求,要能夠具備參與電力系統(tǒng)調(diào)頻、快速調(diào)壓、調(diào)峰能力,能手頻率和電壓擾動要跟常規(guī)機(jī)組一樣。同時(shí)對可再生能源、高滲透率的地方,還得提供慣性支撐,這幾個(gè)方面,因?yàn)榘踩€(wěn)定導(dǎo)則是電力運(yùn)行系統(tǒng)的憲法,接下來很多具體的細(xì)則可能就會進(jìn)一步的規(guī)定和實(shí)施。

我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)很多年之前,我們一直在做風(fēng)電和儲能怎么樣聯(lián)合實(shí)現(xiàn)它的調(diào)頻、調(diào)壓,從最近幾個(gè)項(xiàng)目來看,風(fēng)電站加光電站加適量儲能,是能夠解決的,而且經(jīng)濟(jì)性非常好,這一塊可能是十四五開始,跟可再生能源結(jié)合,調(diào)頻調(diào)壓這一塊普遍是儲能的一個(gè)熱點(diǎn)。

在電網(wǎng)側(cè)這一塊,電網(wǎng)還是因?yàn)楝F(xiàn)在這種資源稟賦和負(fù)荷的分布不均,西電東送的特點(diǎn)還是非常明顯的,我們國家現(xiàn)在正在運(yùn)行和正在建設(shè)特高壓支流已經(jīng)有十幾條了,十四五還會大規(guī)模建設(shè)特高壓支流,剛才馬博士也說了,特高壓支流特別怕雙機(jī)閉鎖,所以未來無論是電網(wǎng)公司自己投,還是通過第三方投資租賃的方式,為電網(wǎng)的事故備用提供的儲能應(yīng)該也是一個(gè)很好的點(diǎn)。

還有一個(gè)是用戶側(cè),用戶側(cè)一定要挖掘儲能的一個(gè)主要功能,輔助功能作用。現(xiàn)在可以看到很多項(xiàng)目,從園區(qū)設(shè)計(jì)的時(shí)候,我就想著儲能怎么在我這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮作用,投資建設(shè)可以做相應(yīng)的減少和節(jié)約。另外一個(gè)就是虛擬電廠,虛擬電廠現(xiàn)在發(fā)展非常快,虛擬電廠一個(gè)好處就是可以打破表前和表后,讓更多用戶的儲能參與電網(wǎng)的需求響應(yīng)。

還有一個(gè)是數(shù)據(jù)中心,今年咱們國家數(shù)據(jù)中心應(yīng)該量估計(jì)已經(jīng)達(dá)到2千多億度,到十四五末可能要翻番,數(shù)據(jù)中心的電池可能是很大一部分資產(chǎn)。隨著這么多數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,我想這一塊資源,實(shí)際上也是對用戶端來說,也是儲能的一個(gè)很好的應(yīng)用場景,當(dāng)然未來更多的是要靠一些標(biāo)準(zhǔn),靠一些規(guī)范給它做一些支撐。

主持人:謝謝唐博士的分享,唐博士還是談到了我們儲能幾個(gè)核心的應(yīng)用領(lǐng)域,未來的發(fā)展趨勢。我們在座唯一的一個(gè)電芯廠商的代表,我們看到安徽省在輔助服務(wù)的政策之下,其實(shí)風(fēng)電廠配儲能包括用戶側(cè)配儲能都是有很多機(jī)會的,我們看到數(shù)據(jù)庫,合肥大概有500兆瓦的在建、在規(guī)劃的項(xiàng)目。能不能介紹一下你們目前在運(yùn)營的項(xiàng)目的收益情況以及運(yùn)營實(shí)際效果。

吳翰杰:最近幾年,我們做了一些項(xiàng)目,像電力側(cè)的項(xiàng)目,還有這次風(fēng)電華能做的項(xiàng)目,還有北京奧運(yùn)會、東京奧運(yùn)會給它做的備用電源的項(xiàng)目,還有一些很多用戶側(cè)的項(xiàng)目,我們做了接近1個(gè)G了,但是這個(gè)經(jīng)濟(jì)效益,我們確實(shí),在我這里我確實(shí)不知道這個(gè)。

主持人:吳院長,那您從咱們國軒開發(fā)的儲能系統(tǒng)角度談一談未來國軒在高壽命、長效率、低成本的產(chǎn)品開發(fā)上做了哪些努力?

吳翰杰:我可以談?wù)勎覀冋谧龅囊恍┕ぷ?,今天上午會議上大家提到了電池本體,原來我們做的都是動力方面的電池,但是它并不適合用于儲能,它不能滿足儲能的穩(wěn)定性和長壽命。我們在這樣的情況下開發(fā)了高穩(wěn)定性、高壽命和高效率的儲能。另外,在安全上我們已經(jīng)開發(fā)完了,我們專用的儲能的BMS,這個(gè)和傳統(tǒng)汽車上用的是有一些差異的,我們主要完善了哪些東西,就是硬件、功能、邏輯、策略,這些經(jīng)過我們在外面建立的站點(diǎn),我們不斷的把這些東西進(jìn)行完善。

第三個(gè)層面就是在產(chǎn)品層面,我們考慮就是把產(chǎn)品的熱管理做好,我們開發(fā)出來我們的風(fēng)能系統(tǒng)、水能系統(tǒng),另外一個(gè)就是我們的產(chǎn)品集成我們要考慮一定要用標(biāo)準(zhǔn)化的模組,高壓槍這一些,都要以標(biāo)準(zhǔn)化的方式去集成生產(chǎn),我們生產(chǎn)工廠已經(jīng)在抓緊建設(shè)了,以后如果有批量大的話,我們生產(chǎn)線是完全可以呈工廠化的生產(chǎn)我們的產(chǎn)品。

另外,我們?yōu)榱苏莆臻_發(fā)產(chǎn)品的性能,我們也建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室級的測量儲能系統(tǒng)的測試平臺,因?yàn)槲覀冊瓉硌芯吭旱倪@些檢測的設(shè)備不能滿足儲能系統(tǒng)級的去檢測,所以我們這個(gè)建的規(guī)模是3兆瓦時(shí),1500伏的測試系統(tǒng),另外,在BMS,今天會議上大家都講到消防比較多,消防最終是在過程中是去救,現(xiàn)在我們應(yīng)該更多的,在我們產(chǎn)品端,更多的要去考慮怎么主動的去防控,再加上我們電池管理系統(tǒng)里面,除了對我們的電池本體進(jìn)行安全保護(hù)之外,能不能對這些事故的前端能進(jìn)行一個(gè)防控性的,就是我的溫度往上升,能不能有一個(gè)提前的信號對外發(fā),能不能在火災(zāi)發(fā)生前,能不能采取一些什么措施,把火災(zāi)去掉,所以我們也要在這方面來做研究,看這個(gè)模型怎么建立,也在考慮這方面的事情。

主持人:感謝吳院長的介紹。下面我有一個(gè)問題,問臺上的各位專家,其實(shí)我們聯(lián)盟一直有一個(gè)觀點(diǎn),就是對當(dāng)下儲能產(chǎn)業(yè)的安全問題,大家都談得非常多,上午各個(gè)專家也從各個(gè)維度說了很多,例如我們在電池本質(zhì)安全,或者是消防層面各種滅火材料,我們怎么去更好的達(dá)到安全的預(yù)期目標(biāo),我們認(rèn)為其實(shí)可以通過目前的技術(shù)手段達(dá)到一定程度的絕對安全,但是要考慮到項(xiàng)目的投資,它會增大投資成本,我們最近產(chǎn)業(yè)內(nèi)非常熱的一個(gè)新聞,10月16日,青海中標(biāo)的光儲項(xiàng)目價(jià)格不斷的刷新最低,所以請大家談一談,在確保項(xiàng)目絕對安全和項(xiàng)目的成本投入上,怎么樣找一個(gè)平衡點(diǎn)?

錢振華:剛才唐博士說了很多儲能的應(yīng)用場景,大家談了很多都是儲能的經(jīng)濟(jì)性,如果未來儲能大力的發(fā)展,我覺得成本降低肯定是一個(gè)趨勢,大家也可以看到,過去幾年成本的下降幅度很大。我個(gè)人認(rèn)為只有成本大幅度下滑,才能進(jìn)一步提升儲能的穩(wěn)定性,為儲能的推廣奠定基礎(chǔ)。

剛才各位專家也提到了,我個(gè)人認(rèn)為在降低成本的同時(shí),安全性底線我們是不能丟的,所以這也是我為什么要呼吁相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要出來,而且從我們理解來看,降低成本和保證可靠性這兩個(gè)事情是不矛盾的,大家可以看到,在儲能系統(tǒng)成本里面,像電芯,其他的電器系統(tǒng)占大頭,安全比例其實(shí)不是很大,所以我們還是應(yīng)該關(guān)注成本占最大頭的那一部分,而不是犧牲系統(tǒng)的安全性和可靠性。

主持人:所以在整個(gè)儲能系統(tǒng)里面,消防安全占的比重還是比較低的,所以我們整個(gè)系統(tǒng)要降成本還是要對占大比例的電芯成本入手。通過技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動成本不斷下降。

孟凡寶:我認(rèn)為一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成本一定是很重要的,我認(rèn)為應(yīng)該是從,首先要從技術(shù)提升,技術(shù)提升是一個(gè)降本很好的方式。

第二個(gè),標(biāo)準(zhǔn)的建立,我是搞企業(yè)的,所以我在企業(yè)內(nèi)部,以及在行業(yè),我常常喜歡談標(biāo)準(zhǔn),我們現(xiàn)在所感受到的成本過高的問題,其實(shí)折射出來一個(gè)背后的因素,就是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,在參與市場競爭過程中,沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各家打法不同,所以說標(biāo)準(zhǔn)非常重要。

第三個(gè),我認(rèn)為是規(guī)模,當(dāng)技術(shù)不斷提升、標(biāo)準(zhǔn)不斷完善,推動行業(yè)健康發(fā)展,才能上規(guī)模,才能走上良性循環(huán)。當(dāng)然我非常贊同剛才錢總說的,安全是最根本的根基,剛才吳院長談了從安全角度主動安全是整個(gè)產(chǎn)業(yè)首要要考慮的,再加上被動安全和一些防護(hù)手段。

最后,我也想為中科玖安做一個(gè)廣告,剛才吳院長也提出來了,這么大量級的儲能,一旦出現(xiàn)了安全問題以后是不得了的,社會反應(yīng)也會非常大,是不是可以提前能夠預(yù)知?我為什么說給中科玖安做一個(gè)廣告呢?電子探測系統(tǒng),就是火災(zāi)探測系統(tǒng),全中國在鋰離子電池的探測技術(shù),是中科中渙第一家做的,所以中科玖安順利承接這一項(xiàng)技術(shù),會后我們也可以技術(shù)上面加強(qiáng)交流。國軒高科2017年開始,在這一塊,我們就從學(xué)術(shù)上、技術(shù)上、方案上以及產(chǎn)品上合作到現(xiàn)在,所以儲能這一塊,我們的團(tuán)隊(duì)是新的團(tuán)隊(duì),等于是今天正式向市場宣告有一個(gè)新兵進(jìn)來了。

主持人:謝謝孟總,孟總剛才提到的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的這個(gè)問題,其實(shí)是一個(gè)非常大的問題,我覺得中科中渙包括中科玖安未來除了在自己的技術(shù)和產(chǎn)品上不斷的探索實(shí)踐,我們還有一個(gè)重要的工作是不斷的引導(dǎo)各類儲能用戶對于安全的認(rèn)知、了解,什么樣的系統(tǒng)解決方案會更好。

張潁琮:我想補(bǔ)充一點(diǎn),我想把探測報(bào)警這些年的規(guī)律跟大家簡單介紹一下,我的感覺,未來的成本肯定是越來越低,價(jià)格戰(zhàn)肯定愈演愈烈,這是肯定的。這是一個(gè)規(guī)律,另外,剛才大家都提到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際上標(biāo)準(zhǔn)有了,但是標(biāo)準(zhǔn)怎么執(zhí)行,怎么界定,就是這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈角色的定義,也就是如果我是投資方,我投資建完電站,如果我馬上能把電站搗手給另外一個(gè)人,那我在招投標(biāo)的時(shí)候,你如果價(jià)格最低,我肯定用你的,所以你這套系統(tǒng)好與不好,跟我沒有關(guān)系,因?yàn)槲乙呀?jīng)把接力棒交給別人了,怎么界定這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的力度,因?yàn)榛馂?zāi)系統(tǒng)是一個(gè)長期有效運(yùn)營的概念,而且這個(gè)不可能剛建完就著火,有可能十年、八年以后,這個(gè)接力棒不知道接了多少手,這個(gè)期間,誰接手誰負(fù)主體責(zé)任,這里面,從我的建議來說,急需一個(gè)第三方的認(rèn)知機(jī)構(gòu),相當(dāng)于把安全底線把控住,而且諸多業(yè)主方、投資方包括建設(shè)房都能認(rèn)可的執(zhí)法體系,但是這一塊如果要是沒有,未來劣弊驅(qū)逐良弊是不可避免的。

唐西勝:我接著張主任說一下,實(shí)際上儲能電站的商業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算,是按照它的全生命周期算的,基本上要十年時(shí)間,大家看現(xiàn)有的儲能電站的情況差距是非常大的,整個(gè)設(shè)備的水平怎么承接未來十年的發(fā)展?這里面大家需要考慮的非常多,我個(gè)人認(rèn)為在安全消防這一塊,其實(shí)是先安全再消防,消防我們一定要去研究,一定要把各種事實(shí)齊備化,一定要在應(yīng)急事件出來的時(shí)候能夠控制得住,把這個(gè)損失降到最小,但是我認(rèn)為消防這個(gè)東西,最好全生命周期都不要動它,這是最好了。我們很多儲能從業(yè)者,尤其是系統(tǒng)集成商,很多從光伏電站轉(zhuǎn)過來的,電化學(xué)和硅是不同的,你怎么摸清它的安全閾值,在安全范圍內(nèi)運(yùn)行,我認(rèn)為可以規(guī)避很大的安全性問題,例如溫度,溫度現(xiàn)在很多電站設(shè)計(jì)可能是按照25度設(shè)計(jì),25度充放電是最好的嗎可能不一定,最近我看一個(gè)團(tuán)隊(duì)的報(bào)告,他們比較了35度到45度充放電的情況,發(fā)現(xiàn)45度充放電效果更好。在這一塊,我覺得還是要把思維調(diào)整一下,我也一直在跟大家說,就是我們電池系統(tǒng)這一塊,要盡快從系統(tǒng)集成思維轉(zhuǎn)向產(chǎn)品思維。我相信隱患將來會非常非多,還有一個(gè),數(shù)據(jù)運(yùn)維,基于數(shù)據(jù)職能運(yùn)維這一塊,現(xiàn)在很多也提大數(shù)據(jù),實(shí)際上我覺得都是沒有深入進(jìn)去,你有了數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)背后怎么分析,怎么去為你的設(shè)計(jì)和運(yùn)行優(yōu)化做服務(wù),這一塊我認(rèn)為還有很大的差距,但是這一塊也很難,本身大數(shù)據(jù)的人可能不懂這個(gè)專業(yè),技術(shù)專家對大數(shù)據(jù)分析的一些算法又很難接近的了,這一塊,它還是需要產(chǎn)業(yè)去整合相關(guān)人才資源的聯(lián)合。

孫金華:我從安全研究者的角度,剛才劉秘書長的問題,成本和安全,我想有一些想法和呼吁。

我們是做安全的,我們特別強(qiáng)調(diào)守住安全這個(gè)底線,要有安全風(fēng)險(xiǎn)的意識,必須要保證我們這個(gè)行業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)在一個(gè)大眾可接受的風(fēng)險(xiǎn)之下,我們今天來了很多行業(yè)界的朋友,我呼吁我們行業(yè)界的朋友,你在降成本的時(shí)候,千萬不要把安全的成本,首先把它砍掉,但是往往事實(shí)當(dāng)中,可能減成本的時(shí)候,往往第一個(gè)砍的就是安全,如果把安全的成本減掉的話,可能會發(fā)生一些事故,對你的企業(yè)的正常的運(yùn)維,正常的發(fā)展會有致命的打擊,有的時(shí)候有個(gè)別企業(yè)一把火就徹底燒沒有了。而且在儲能行業(yè)我也跟一些同仁聊過,在國外,儲能這一塊的成本大概占7%到10%,這么一個(gè)比例,但是我們國家好像遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到這樣的占比,這方面在考慮成本,當(dāng)然我在這里呼吁,你考慮成本,千萬不要首先砍安全的成本,當(dāng)然,我們要降低成本,因?yàn)槌杀竞桶踩莾蓚€(gè)相反的曲線,越安全成功率越高,我們要找到恰如其分的平衡點(diǎn),保證我這個(gè)行業(yè)和企業(yè)能在可接受的風(fēng)險(xiǎn)以內(nèi),事故即便發(fā)生,也不會發(fā)生大的事故,不會對行業(yè)和企業(yè)造成知名的打擊,不要一把火又回到解放前,這種事千萬不要再發(fā)生,另一方面,我們通過技術(shù)的創(chuàng)新、技術(shù)的研發(fā)來降低電池、系統(tǒng)、消防、安全、監(jiān)測監(jiān)控來降低成本。

主持人:非常感謝孫院士擲地有聲的呼吁,我們在降成本過程中,安全這方面的成本不能盲目的去降,要保證系統(tǒng)的可靠性、安全性,我們堅(jiān)決不能走韓國的老路,真的一旦發(fā)生這些毀滅性的事故,對整個(gè)產(chǎn)業(yè)是致命性的打擊。

今天非常難得,專家在這里,我們給現(xiàn)場嘉賓兩個(gè)提問的機(jī)會,大家想對哪位專家對話,有什么問題可以提問。

現(xiàn)場提問:我是來自中車新能源的,我有一個(gè)問題要提給錢總,因?yàn)槟闶亲鰞δ芟到y(tǒng)的,剛剛各位專家提了很多問題是關(guān)于儲能安全,都是防火、防爆,都是針對設(shè)備的,但是我們忽略了一點(diǎn),就是當(dāng)隱患發(fā)生之后,對人的安全是不是要放在更加重視的層面。

錢振華:剛才說了,可能這個(gè)儲能電站,和傳統(tǒng)的乘用車不太一樣,因?yàn)槌擞密囍鹨院?,幾分鐘之?nèi),或者多少分鐘之內(nèi)可以逃離。我們認(rèn)為人的因素是非常寶貴的,美國去年亞利桑那那次事故,其實(shí)就是儲能電站著火以后,消防的系統(tǒng)已經(jīng)把明火撲滅了,人在發(fā)生安全事故的時(shí)候,消防員把門打開那一瞬間,類似這樣的案例,我們后來也反思,這個(gè)事情上,我們設(shè)計(jì)上是可以做優(yōu)化的,假如你有一些解壓閥,你通過解壓閥釋放以后,消防員做操作的時(shí)候,你這些可能不會發(fā)生爆燃事故了,所以一方面剛才幾位專家也提到,我們首先要以防為主,從設(shè)計(jì)上保證系統(tǒng)安全,但是一旦發(fā)生了,確實(shí)有些事情發(fā)生以后,我們還是這種消防手段、措施要到位,同時(shí)設(shè)計(jì)上要考慮消防系統(tǒng)的聯(lián)動。

主持人:今天上午的對話就到此結(jié)束,感謝各位專家的真知卓見,跟大家的分享,讓大家深受啟發(fā),非常感謝,掌聲再次感謝臺上各位專家。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

(會議結(jié)束)下午精彩繼續(xù)……


中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究員 王青松

《鋰離子電池火災(zāi)滅火技術(shù)研究》

 

王青松:首先歡迎來自全國各地儲能行業(yè)的同仁們,大家下午好!

我是王青松,非常高興有這樣一個(gè)機(jī)會和大家分享我們在鋰電池滅火技術(shù)方面的一些初步的工作,當(dāng)然對這個(gè)工作還是處于探索性的,實(shí)驗(yàn)性的工作。上午各位專家都說了,現(xiàn)在國家是大力發(fā)展電化學(xué)儲能行業(yè),增長的速度非常迅速,對鋰電池的需求非常迅速,應(yīng)用場景拓展的也越來越多。單從火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展來看,還是出現(xiàn)了不少我們不期望看到的火災(zāi)的事故,雖然發(fā)生這樣的事故不是我們期望看到的,但是也給我們很多,需要我們重點(diǎn)關(guān)注的一些地方,就是說要如何防控火災(zāi)的發(fā)生,如何預(yù)防制止火災(zāi)的發(fā)生。很多人都在說,我們這個(gè)火災(zāi)是怎么發(fā)生的呢?我們可以簡單的從以下幾個(gè)方面做一些簡單的分析。首先造成火災(zāi)發(fā)生有這樣幾種濫用的形式,例如機(jī)械濫用、電濫用、熱濫用。為什么機(jī)械濫用會造成著火呢?是因?yàn)樵谕饬_擊下,電池失去完整性之后,或者沒有失去完整性,受到外力撞擊之后,它的隔膜容易被刺穿,刺穿之后導(dǎo)致火災(zāi);還有是電的濫用,在高溫條件下,也會產(chǎn)生內(nèi)部的枝晶生長,最后產(chǎn)生大量熱量,引起電池火災(zāi),還有一些高溫的情況,例如外在的環(huán)境溫度,或者其他的因素引起的電池的發(fā)熱,也會發(fā)生著火事故,它產(chǎn)生熱量之后,后面產(chǎn)生大量的氣體。

這是簡單的火災(zāi)的分析,從防控的方法上來說,大致歸納一下,從電池的本體安全,通過對鋰離子材料進(jìn)行改性,添加阻燃介質(zhì)等使電池達(dá)到本體安全,使鋰離子電池即使處于濫用條件下也不會發(fā)生熱失控和火災(zāi)。

第二個(gè)是通過對鋰離子電池進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測,熱管理,對其發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測,從而進(jìn)行分級預(yù)警。

接著我想說的是使用不同的滅火材料的試驗(yàn)效果。

首先是干粉,使用的一些功能條件是對不同的噴射角度和噴射時(shí)間開展相應(yīng)的試驗(yàn),這個(gè)圖是我們在用干粉做滅火試驗(yàn)。我們做的試驗(yàn)條件和系統(tǒng)里面是不一樣的,這個(gè)是單個(gè)電池,單個(gè)電池放在上面,沒有什么包裹,沒有覆蓋,所以滅火劑能夠完全作用在電池上面。這是使用干粉滅火劑和沒有使用表面溫度的變化,得出的結(jié)果是在合適的條件下,干粉可以撲滅電池的火焰,并且有降溫的作用,但是干粉沒有辦法直接阻斷熱失控過程中電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。另外,我們做了一些噴射距離、噴射角度、不同噴射時(shí)間的滅火效果。它的滅火機(jī)理首先干粉分解反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),對燃燒物具有一定冷卻作用,另外干粉分解產(chǎn)生氨氣對氣相燃燒反應(yīng)自由基具有一定的抑制作用,可中斷燃燒鏈反應(yīng)。

另外是水霧,試驗(yàn)過程中使用水霧之后,很快火焰就被抑制住了,但是它的溫度變化也是有身高的趨勢,沒有使用水務(wù)的時(shí)候,它的溫度升的非常高。

第三個(gè)是七氟丙烷,七氟丙烷我們做的試驗(yàn)是50安時(shí)鋰離子電池,使用七氟丙烷之后,我們可以看到這個(gè)火,釋放七氟丙烷它的壓力比較大一些,它對火焰有一個(gè)沖刷的作用,后期火焰就滅掉了。

再接著我們看一下全氟己酮。這個(gè)是不適用滅火劑的時(shí)候,產(chǎn)生大量的煙和火,使用之后,這個(gè)電池的火是完全給抑制住了。這個(gè)電池是放在中間的,也就是左右兩邊都有夾板把它夾住了,全氟己酮的作用面積非常有限,溫度有比較高的回升現(xiàn)象,還有我們對它滅火劑量的優(yōu)化,看看用什么樣的滅火劑對它的效果是最好的。它的作用機(jī)理,首先它常溫下是液態(tài)的,其接觸高溫電池后,可通過相變帶走大量熱量。另外,它可以切斷火焰燃燒的自由基,說怡更多的是化學(xué)抑制的作用。

后面我們統(tǒng)一了試驗(yàn)的工況,對幾種滅火劑進(jìn)行了對比。這是它自由燃燒的一個(gè)過程,在使用二氧化碳、七氟丙烷、細(xì)水霧之后,我們可以看到,使用二氧化碳的地方,這個(gè)地方還有火焰,七氟丙烷這個(gè)地方也發(fā)生少量的燃燒,使用細(xì)水霧沒有發(fā)生燃燒的情況,這是它的降溫效果,黑色線是完全沒有使用滅火及的,可以看到使用細(xì)水霧之后,相對來說降溫的效果比二氧化碳和七氟丙烷要好一些。

同時(shí)還有38安時(shí)的降溫的效果,完全使用稅的時(shí)候,雖然溫度有上升,但是后期它的整個(gè)的溫度高低還是完全要比使用七氟丙烷或者是全氟己酮要平穩(wěn)許多,第二好的就是全氟己酮,再往上就是七氟丙烷,再往上是干粉和二氧化碳,這都是38安時(shí)的電池材料,使用的工況設(shè)計(jì)也是保持一樣,所以通過這種方式可以比較一下幾種滅火劑的效果。

以上通過這些研究,我們剛才也看到,幾種滅火劑基本上撲滅火焰是可以的,但是它的降溫效果是不一樣的,并且有的出現(xiàn)了復(fù)燃的情況,當(dāng)使用全氟己酮和細(xì)水霧滅火系統(tǒng)協(xié)同作用時(shí),滅火后電池出現(xiàn)了明顯的降溫。

我的匯報(bào)就到這里,謝謝。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司教授級高工 李勇琦

《大容量電池儲能站安全技術(shù)研究與實(shí)踐》
 

 


 

李勇琦:大家下午好,我是南方電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻公司李勇琦。我的匯報(bào)分為四個(gè)方向,一是研究背景,我們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,已經(jīng)突破了2GW,對電網(wǎng)公司來說,就是200萬的裝機(jī)容量。未來我們隨著儲能的發(fā)展,肯定規(guī)模會更加大。

第二是這兩年來安全的形勢,上午說得很透徹了,我不多說。近幾年來,調(diào)峰調(diào)頻公司2010年開始做儲能,2011年做出首個(gè)兆瓦級儲能站,我們圍繞儲能站運(yùn)行進(jìn)行了系列研究,從整個(gè)電站安全來說,比如我們電網(wǎng)公司的規(guī)范化管理,包括檢修,包括運(yùn)維,包括我們在863項(xiàng)目,對10千伏的高壓絕緣以及防觸電,這都是安全,安全是很大的題目,所以整個(gè)電站未來要支撐百兆瓦級、GW級還有很多項(xiàng)目需要大家一起去攻關(guān)。

這里我簡要說一下之前的一些研究吧,首先是依托863項(xiàng)目對鈦酸鋰電池進(jìn)行了研究,這些是研究的成果和數(shù)據(jù),大概有一些材料、產(chǎn)熱、動力學(xué)等,還有循環(huán)的產(chǎn)熱分析,電池?zé)崾Э啬M、火災(zāi)危險(xiǎn)性,這里我多說一下火災(zāi)危險(xiǎn)性,在所有研究里面,對工程建設(shè)是非常具備支撐作用的,我們能通過它的電池溫升,包括過熱,尤其是熱失控溫度點(diǎn),我們反過來去測,推算、計(jì)算我們的BMS的動作,以及BMS控制策略,最后消防的對于,還要包括消防的氣體用量,類似一系列的研究設(shè)計(jì),都是通過我們的危險(xiǎn)性研究進(jìn)行重大的支撐。通過研究完之后,我們找我們要定的滅火方案,因?yàn)?63項(xiàng)目是在2014年的時(shí)候,當(dāng)時(shí)七氟丙烷還是效果比較好的。

第二塊是磷酸鐵鋰,儲能發(fā)展這兩年大家慢慢悠感覺,就是我們的電池,最早的電池是由動力電池直接過來,現(xiàn)在慢慢會往儲能方向做產(chǎn)業(yè)的電池。這里補(bǔ)充多說一下,上午有專家提過復(fù)燃的事情,在測試的時(shí)候確實(shí)發(fā)生了復(fù)燃,而且確實(shí)還蠻厲害的,第二次再復(fù)燃的時(shí)候。

第三塊就是我們申請了儲能安全安全規(guī)程編織,包括電池安全的一些技術(shù)要求、包括消防設(shè)施的,尤其是到后面,可能平時(shí)大家不太注重的安全工作、安全工器具以及管理要求我們都有相應(yīng)的要求。最后是應(yīng)急預(yù)案,可能我們在應(yīng)急預(yù)案里面會多考慮一下這些,每個(gè)電站的應(yīng)急預(yù)案規(guī)程都應(yīng)該有針對性的。

這里補(bǔ)充了電池選型要滿足電站、發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)不同的要求。第二方面,對電池技術(shù)要求,其實(shí)以前最早一版電站設(shè)計(jì)規(guī)范的時(shí)候,我們國內(nèi)還沒有一本儲能自己的標(biāo)準(zhǔn),所以我們現(xiàn)在在電站設(shè)計(jì)的時(shí)候,鋰電池要符合液流、鉛炭,我個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該不止這些,你自己設(shè)計(jì)的時(shí)候,你要考慮的更多,國標(biāo)只是最低要求,但是它會規(guī)范你要選什么電池。

廠房設(shè)計(jì)目前暫定的是鉛酸電池,鋰離子電池廠房層數(shù),這些都有要求。防火間距這塊也做了一些要求,目前建議單個(gè)儲能設(shè)備房間放電量不宜超過30兆瓦時(shí)。這種如果發(fā)生火災(zāi),你的電池太集中的話,對火災(zāi)防控也是有風(fēng)險(xiǎn)的。還有防火墻的耐火極限這種。

滅火設(shè)施在這次規(guī)范上就明確有要求,像消防拴的設(shè)置以及鋰電池要設(shè)置自動滅火系統(tǒng)這些要求。還有自動報(bào)警也提了要具備早期預(yù)警功能。

這里重點(diǎn)介紹一個(gè)寶清4MW擴(kuò)建工程,這個(gè)項(xiàng)目特別的特殊,它是做電網(wǎng)側(cè)的調(diào)頻,和火組調(diào)頻不一樣。我們通過我們調(diào)度拿到調(diào)頻的指令曲線,最惡劣的時(shí)候,一天相當(dāng)于全村全范圍到八次,而且不是像咱們調(diào)峰一樣,單向放,單向充,而是它不斷的充、不斷的放,所以這是一個(gè)很極限的測試,我們在做它的安全考慮的時(shí)候,就把它進(jìn)一步提高,包括目前我們這款電池還是繼續(xù)在做高強(qiáng)度的充放電的測試,目前這款電池還可以已經(jīng)跑了四五千次,但是在整個(gè)系統(tǒng)目前也還在跑。

這里簡單說一下消防的設(shè)計(jì),這里我們提到的是四次滅火,一般我們說從電池出故障異常的話,那也是從某個(gè)單體或者某個(gè)模塊開始,然后在熱失控傳播到隔壁的。這種管路稍微復(fù)雜一些,但是對整體消防成本不會增加特別大,對管路安裝的位置空間會多一些要求。

未來我們還會進(jìn)行一些研究,未來定位是希望有更多的機(jī)會跟大家一起去推進(jìn)儲能的研究,目前有23家單位在里面,它涉及的不單是電化學(xué),我們的面非常地廣。重點(diǎn)分的方向是先進(jìn)儲能器件與裝備、規(guī)?;瘍δ芗蓱?yīng)用與試驗(yàn)、儲能規(guī)劃與調(diào)度控制,儲能智能化運(yùn)維這幾個(gè)方向,今天我們談到的那些電池的測試安全,類似這些我們是放在規(guī)?;瘍δ芗膳c應(yīng)用試驗(yàn)這個(gè)方向。

接下來我們也部署了一些研究,像火災(zāi)防控的研究,這塊更多是針對我們即將要用的,而且各家,各個(gè)行業(yè)單位做儲能電池的。還請各位專家多給我們提意見建議,我們做更多的研究,為了我讓這個(gè)行業(yè)更加健康有序的發(fā)展。

最后我們還是想研究一下鋰電池的壽命提升,優(yōu)化策略,我們的想法就是整個(gè)電池的全生命周期的監(jiān)測測試研究。

大體是這樣,謝謝大家。  (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

 北京海博思創(chuàng)科技有限公司技術(shù)總監(jiān) 呂喆

《大規(guī)模儲能系統(tǒng)集成安全保障技術(shù)與實(shí)踐》



 

呂喆:各位專家、同仁,大家下午好!

非常榮幸能夠有機(jī)會參加此次的儲能安全國際論壇,上午和下午也聽了很多專家的報(bào)告,其實(shí)也感觸蠻深的,也學(xué)到了很多東西。我今天其實(shí)想分享一下我們海博思創(chuàng)在儲能系統(tǒng)集成這一塊,包括設(shè)計(jì)這一塊做的一些針對安全的考慮,也供大家參考。

我的報(bào)告分四個(gè)部分,背景介紹、電芯選型評價(jià),第三個(gè)是儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì),最后是遠(yuǎn)程預(yù)警以及運(yùn)維。

首先還是儲能的事故,現(xiàn)在儲能系統(tǒng)的事故還是比較多的。影響儲能系統(tǒng)的安全因素有哪些呢?這個(gè)我們大概列了一下,我們是從整個(gè)儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、集成角度來看,從初始的器件選型再到產(chǎn)品開發(fā),產(chǎn)品的整體驗(yàn)證,再到大批量的生產(chǎn)組裝、運(yùn)輸安裝、以及安全應(yīng)用,這里面任何一個(gè)流程有一些問題,或者有一些差池,都會導(dǎo)致一些隱患。下面列了各個(gè)流程里面需要考慮的點(diǎn),例如器件,里面涉及的器件非常非常多,例如電芯、BMS、電器件,這些器件都有熱失控的可能。第二個(gè)是控制側(cè),控制策略包括電池的充放、控制保護(hù),還有很關(guān)鍵的就是熱管理的側(cè)列,集成保護(hù),安全策略,這些策略都需要系統(tǒng)性的考慮;第三個(gè)是可靠性的要求,這塊也是,我們儲能系統(tǒng)有很多高壓連接、低壓連接,還有通信的連接,這些可靠性的要求也是對我們設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)集成提出非常大的挑戰(zhàn)。最后一個(gè)就是服役時(shí)間長,上午專家也提到了,我們儲能系統(tǒng)一般是十到十五年的運(yùn)行周期,任何一個(gè)產(chǎn)品,如果把時(shí)間尺度拉長,拉到十年甚至十五年的尺度,它的失效幾率和安全幾率就不再一個(gè)維度了,所以如何保持這么長時(shí)間還能保證系統(tǒng)安全,這都是我們需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中需要考慮的內(nèi)容。

首先介紹一下電芯選型評價(jià),電芯是最根本的基礎(chǔ),我們針對電芯選型這塊,也制定了一整套的流程,確保電芯的質(zhì)量,從供應(yīng)商開始,我們會給供應(yīng)商提供電芯評價(jià)表,進(jìn)行初評,再往下會對供應(yīng)商現(xiàn)場進(jìn)行考核。經(jīng)過這輪審查,我們會對供應(yīng)商的樣品進(jìn)行詳細(xì)的測試,我們也是依托我們自己建設(shè)的一個(gè)比較大的實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)測試也是右邊這塊,我們會自己開發(fā)一些我們自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是涵蓋四個(gè)方面,包括基本的能力,一致性、安全性和壽命,當(dāng)然我們這個(gè)測試重在考察電芯在應(yīng)用端的真實(shí)的能力和安全性,而不是泛泛沿用國標(biāo)標(biāo)志做,這塊也是根據(jù)不同的電芯,我們做完測試評價(jià)以后,會給電芯一個(gè)分?jǐn)?shù),這個(gè)分?jǐn)?shù)決定我們電芯能用在什么樣的項(xiàng)目,可用在什么樣的項(xiàng)目,這是對電芯整體的選型評價(jià),電芯選型評價(jià)依托與自己的實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室目前我們用到了車用和儲能用的標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證,同時(shí)也是DV的授權(quán)實(shí)驗(yàn)室,所有零部件選型評估測試環(huán)節(jié)都起到很重要的作用。

接下來在儲能系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),熱管理這塊也是跟安全性比較相關(guān)的一個(gè)重要的指標(biāo),這塊我們重點(diǎn)也是通過一些仿真分析的手段,結(jié)合測試,一起去把我們整個(gè)集裝箱級別的熱管理做到比較精確的仿真和設(shè)計(jì),目標(biāo)把電芯控制在舒適的區(qū)間,提高它的安全性。

接下來也是很重要的環(huán)節(jié),就是BMS這一塊,BMS這一塊是整個(gè)儲能系統(tǒng)的大腦,它對BMS來說是堅(jiān)決不允許出現(xiàn)任何閃失和問題的,這方面我們做了很多的工作。包括軟件、硬件的開發(fā),這個(gè)是整個(gè)V流程的模式,大部分BMS按照這個(gè)流程做的開發(fā),針對第一行的系統(tǒng)需求,包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),也有很多子環(huán)節(jié),這塊時(shí)間有限,我不一一展開了,包括一些功能的收集,我們功能安全目標(biāo)的定義,包括整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的定義。在硬件設(shè)計(jì)這塊也是一樣的,我們硬件需求以及PBC的需求。軟件這塊,包括軟件需求確認(rèn)、軟件安全分析、再到軟件單元設(shè)計(jì)、軟件單元測試,再到軟件集成測試,最后是軟件安全確認(rèn)。

接下來就到系統(tǒng)層級,整個(gè)系統(tǒng)我們也是通過測試認(rèn)證來保證它的安全,從最左邊電芯的評價(jià),剛才介紹到了公共安全,我們還有各零部件實(shí)驗(yàn)室級別的自測,這個(gè)自測會針對開發(fā)出來的模塊,包括DMS還有儲能的控制器進(jìn)行詳細(xì)的零部件級的自測,這個(gè)測試通過以后,還會進(jìn)入到整個(gè)系統(tǒng)級別的測試,通過搭建系統(tǒng)平臺整個(gè)在集裝箱級別對它可靠性、穩(wěn)定性進(jìn)行測試,目的通過這樣完善的測試把我們所有的問題都關(guān)閉在出廠的階段,在客戶現(xiàn)場投運(yùn)的時(shí)候,盡量減少系統(tǒng)故障和安全的風(fēng)險(xiǎn)。

還有就是等我們的儲能系統(tǒng)投運(yùn)以后,我們還會有一個(gè)遠(yuǎn)程的預(yù)警和高效的運(yùn)維,目前傳統(tǒng)的運(yùn)維方式都是故障報(bào)出來了,現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)了,我們到現(xiàn)場做一些處置,我們希望把這塊做一定的優(yōu)化,通過遠(yuǎn)程故障預(yù)警的形式,因?yàn)槲覀兒芏鄡δ芏佳b了我們的平臺,我們通過算法和分析手段提前把這些問題預(yù)警出來。我們把很多安全風(fēng)險(xiǎn)能夠提前識別出來,并且及時(shí)的處理和關(guān)閉,這個(gè)我相信也是未來的主流趨勢,也能夠很大程度上降低儲能系統(tǒng)安全的隱患。

針對遠(yuǎn)程預(yù)警和高效運(yùn)維這塊也是建立了專門的團(tuán)隊(duì),包括數(shù)據(jù)平臺去針對所有的儲能項(xiàng)目進(jìn)行故障預(yù)警和數(shù)據(jù)分析,也是有一些隱性的故障,我們實(shí)時(shí)的確實(shí)能夠發(fā)現(xiàn)在前端,能夠及時(shí)的有效進(jìn)行。

以上就是我這邊的匯報(bào),謝謝大家。  (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司博士 李煌

《電化學(xué)儲能系統(tǒng)火災(zāi)防控技術(shù)應(yīng)用》




 

李煌:各位領(lǐng)導(dǎo)、嘉賓,大家下午好!

我是來自安徽中科中渙防務(wù)裝備技術(shù)有限公司的李煌,今天上午聽了大家的匯報(bào),對我本人來說也是受益良多,關(guān)于這一塊,我想說的是電化學(xué)儲能系統(tǒng)火災(zāi)防控技術(shù)的應(yīng)用,我匯報(bào)分為以下四個(gè)部分展開。

首先介紹一下行業(yè)背景。行業(yè)背景這塊,大家上午說了很多了,我不多做介紹了,近年來,隨著鋰電池價(jià)格的回落,最近幾年它的裝機(jī)規(guī)模也開始迅速的增長。在發(fā)展過程中,也迎來了一些行業(yè)痛點(diǎn),比較明顯的就是韓國29起1.5%的發(fā)生火災(zāi)事故的概率,針對這個(gè)概率,韓國成立了調(diào)查委員會,結(jié)果是電池系統(tǒng)的缺陷,電池保護(hù)不完備,運(yùn)營管理不周,消防設(shè)備不完善等是造成火災(zāi)的主要因素。

談到火災(zāi)防控,必定要談到鋰離子電池?zé)崾Э卦恚谑艿讲徽?dāng)使用過程中,例如短路、過熱、撞擊等情況,它的反應(yīng)是發(fā)生在電池內(nèi)部,電池外部你可以看到表現(xiàn)的東西在熱失控之前是很難觀察到的,一旦發(fā)生熱失控,就迅速產(chǎn)生大量的熱量,在熱失控?cái)U(kuò)散過程中,形成一個(gè)惡性的循環(huán),逐漸的擴(kuò)大,最終形成火災(zāi)爆炸事故。

關(guān)于消防設(shè)計(jì)規(guī)范,我們國內(nèi)還稍顯不足。今天聽到設(shè)計(jì)規(guī)范目前也是在發(fā)展過程中吧,這款標(biāo)準(zhǔn)也在針對性的進(jìn)行改良,這對我們行業(yè)來說也是一個(gè)好事。

我們針對這些情況也進(jìn)行了大量的試驗(yàn),觀察電池失控的時(shí)候,究竟哪些氣體是起到主要的變化,得到規(guī)律之后,把它輸入到軟件中去,進(jìn)行多種信息的融合,例如氣體、溫度、電壓等等,通過氣體進(jìn)行預(yù)警,分成一級預(yù)警、二級預(yù)警、三級報(bào)警模式。

談到監(jiān)測之后,我們就要做到消防處置了,也就是防控,我們基于實(shí)驗(yàn)室開展了大量的火災(zāi)試驗(yàn),理清了電池發(fā)生燃燒之后它的特性,以及火蔓延的特性,進(jìn)而建立熱失控的模型,以及熱失控傳播的路徑,如果摸清它的變化規(guī)律之后,我們可以通過設(shè)計(jì)消防主機(jī),做一個(gè)滅火劑,通過試驗(yàn)可以看到,它可以在30秒內(nèi)有效撲滅明火,程控噴射,起到階梯式降溫,防止復(fù)燃;最后是建立一個(gè)兼容二次細(xì)水霧系統(tǒng)。

我們開展了大量的試驗(yàn),包括單體電池、電池箱,我們進(jìn)行大量的試驗(yàn)驗(yàn)證,確保產(chǎn)品的有效性。在產(chǎn)品研發(fā)過程中,我們也形成了核心的技術(shù),首先是電池的熱失控孕育機(jī)理及動力模型,通過這個(gè)模型可以預(yù)測電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生,因?yàn)槲覀儗﹄姵匕l(fā)生熱失控、我們對它的氣體進(jìn)行收集,包括熱失控前、熱失控之后,對它氣體進(jìn)行收集,做到多參數(shù)耦合的探測,彌補(bǔ)單一探測技術(shù)誤報(bào)漏報(bào)的缺陷,同時(shí)我們對鋰離子電池分段式控溫技術(shù),該降溫降溫、該滅火滅火。根據(jù)不同報(bào)警信號,針對性采取防控措施,及時(shí)輸送電池產(chǎn)熱、預(yù)防熱失控及熱擴(kuò)散的發(fā)生。

接下來介紹一下中科久安,中科久安業(yè)務(wù)范圍主要是針對鋰離子電池做消防防護(hù),大概分為新能源汽車、5G基站、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),還有電化學(xué)儲能系統(tǒng)這一塊,技術(shù)特點(diǎn)包括早期探測、復(fù)合判斷、多級預(yù)警、精準(zhǔn)補(bǔ)救等。

解決方案包括全/局部淹沒式滅火方案、PACK級滅火系統(tǒng)、多級防護(hù)。

這是我們現(xiàn)在產(chǎn)品的一些應(yīng)用,包括河北、遼寧、山東、四川、湖南都有應(yīng)用,我們希望接下來與各位同仁共同探索,通過技術(shù)突破來實(shí)現(xiàn)降本,更大程度的服務(wù)這個(gè)行業(yè)。我的匯報(bào)到此結(jié)束,謝謝大家。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 
 

國網(wǎng)安徽省電力有限公司博士 滕越

《國網(wǎng)六安兆瓦級氫能綜合利用站科技示范工程》


 


 

騰越:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家,下午好!今天給各位介紹是我們國網(wǎng)安徽六安兆瓦級氫能科技示范工程項(xiàng)目,今天在座的各位都是儲能領(lǐng)域的專家,所以我前面儲能方面的背景在這里我就不贅述了。

目前在世界范圍內(nèi),針對能源互聯(lián)網(wǎng)中的氫儲能電站的應(yīng)用研究主要集中在以下幾個(gè)方面,電解和發(fā)電裝置的制造方法、儲氫裝置的選擇,電解和發(fā)電裝置與電網(wǎng)的連接,系統(tǒng)設(shè)計(jì)和容量配置,運(yùn)行效率和壽命,以及氫能電站和其他基礎(chǔ)設(shè)施的整合。

目前國際已建和在建的固定式氫儲能設(shè)施大約有60余座,主要分布在德國、加拿大、意大利、法國和丹麥等地,我們統(tǒng)計(jì)了一下國外的固定式氫儲能技術(shù)的示范應(yīng)用,在已建成投運(yùn)的項(xiàng)目中,有90%的氫利用途徑是發(fā)電,部分包含熱電聯(lián)供,10%是制備甲烷等等,發(fā)電采用的技術(shù)主要是內(nèi)燃機(jī)和燃料電池,在已建成投運(yùn)項(xiàng)目中,有37%是已經(jīng)連接到公共電網(wǎng),從電網(wǎng)獲取電力或者是并網(wǎng)發(fā)電,剩余63%以孤島模式或模擬接入電網(wǎng)模式運(yùn)行,部分項(xiàng)目未并網(wǎng)原因是當(dāng)?shù)貨]有氫發(fā)電的核準(zhǔn)電價(jià)。

在國內(nèi)來說,氫儲能相關(guān)的設(shè)施的示范目前是以大規(guī)模風(fēng)電制氫和小規(guī)模試驗(yàn)平臺為主,其中包括863計(jì)劃的研究,以及國網(wǎng)公司總部科技項(xiàng)目的一些研究,規(guī)模化氫儲能應(yīng)用仍然有待研究和示范,目前未解決的應(yīng)用難點(diǎn)主要是應(yīng)用模式和經(jīng)濟(jì)效益,系統(tǒng)集成和整站設(shè)計(jì)等等。

我們的示范工程主要是依托了三項(xiàng)氫能相關(guān)的國網(wǎng)總部科技項(xiàng)目以及兩項(xiàng)安徽省公司配套的項(xiàng)目,在六安建設(shè)國網(wǎng)安徽兆瓦級示范工程,我們前期的科技項(xiàng)目主要是針對以下幾個(gè)方面開展了研究,首先就是氫綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建以及經(jīng)濟(jì)性研究,主要是分析了功能可靠性和運(yùn)營經(jīng)濟(jì)效率,并且對運(yùn)營模式進(jìn)行了優(yōu)化,接下來就是對本體的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,包括高適應(yīng)性、規(guī)?;娊庵茪浼夹g(shù),主要是針對可再生能源的互動特性,做了兆瓦級電解制氫技術(shù)的研究工作,第二個(gè)是大容量儲氫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),以及燃料電池集成及并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),接下來是氫綜合能源系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)研究,這也是和中科大孫教授團(tuán)隊(duì)合作的,主要是做安全運(yùn)行以及維護(hù)策略和措施的研究。下面就是我們在前面研究取得一定成果的基礎(chǔ)上,我們把成果和系統(tǒng)集成、整站設(shè)計(jì)、安全評價(jià)等結(jié)合,在建設(shè)過程中進(jìn)行了實(shí)踐驗(yàn)證。

這是我們現(xiàn)場廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)圖和效果圖,我們站主要的工程建設(shè)內(nèi)容是包括一兆瓦的質(zhì)子交換膜電解水制氫裝置,一兆瓦質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電裝置以及200KG儲氫裝置,我們現(xiàn)在看到的兩個(gè)畫面是制氫和發(fā)電車間和配電綜合樓。

目前我們這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)取得了建設(shè)用規(guī)劃許可證、建設(shè)工程規(guī)劃許可證以及消防設(shè)計(jì)審核合格意見等一些手續(xù),工程計(jì)劃是在2021年6月完成整站試運(yùn)行。

在我們設(shè)計(jì)的過程中和研究過程中,運(yùn)營模式的探索和經(jīng)濟(jì)效益的分析也是我們主要的研究內(nèi)容之一,結(jié)合我們電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際,我們做了這么一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益展望分析,如果是采用在七八九月份電網(wǎng)負(fù)荷高峰的時(shí)候發(fā)電削峰,其余月份售氫,銷售收入為調(diào)峰時(shí)售電收入加上售氫收入。我們測算了一下,要想達(dá)到盈利,要有以下條件,第一個(gè)是增加制氫收益,第二個(gè)是獲得需求響應(yīng)收益?;谶@兩個(gè)假定條件,經(jīng)過項(xiàng)目投資和資本現(xiàn)金流分析,投資回收期在十一到十二年。

在我們示范工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營全周期來看,目前我們氫儲能的模式在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用仍有很多待解決的問題,我們列了三個(gè)方面是我們認(rèn)為比較重要的待解決的問題。首先是轉(zhuǎn)換效率問題,目前水電解制氫和燃料電池發(fā)電效率有待提高,目前氫儲能電到電轉(zhuǎn)化效率為30%到40%之間,比抽水蓄能和電化學(xué)儲能要低得多,即使考慮燃料電池余熱利用,效率依然說服力不足。作為一個(gè)固定式電站,如果能夠選擇合適的氫儲能技術(shù)路線,提高轉(zhuǎn)化效率,是目前氫儲能發(fā)展需要解決的問題之一。

第二個(gè)是氫氣管轄問題。氫氣目前仍然按照危險(xiǎn)化學(xué)品管轄的,按照規(guī)定,非化工企業(yè)自建氫儲能電站,依法不能售賣氫氣,這對我們的電站商業(yè)模式造成了嚴(yán)重的限制,國家能源局關(guān)于中華人民共和國能源法征求意見稿,今年4月征求意見,其中第一次在法律上確定氫能屬于能源。

第三個(gè)是市場機(jī)制的問題,目前電力輔助服務(wù)市場機(jī)制仍然有待完善,部分省份已經(jīng)發(fā)布了電力輔助服務(wù)市場運(yùn)營規(guī)則,主要是對電化學(xué)儲能參與電力輔助服務(wù)市場的交易主體、交易方式等做出了相關(guān)規(guī)定。這是決定氫儲能技術(shù)能不能大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

在這個(gè)基礎(chǔ)之上,明確氫儲能適宜的應(yīng)用場景,推動健全電力輔助服務(wù)市場,最大限度利用無法消納的可再生能源制氫,實(shí)現(xiàn)售氫+售電等豐富的運(yùn)營模式,進(jìn)一步提高能量轉(zhuǎn)化效率,是氫能在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用的前提。

未來,在能源互聯(lián)網(wǎng)中,如果能夠解決我們前面提到的這些問題,在未來也是能夠在能源互聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模氫的制取、存儲、運(yùn)輸、應(yīng)用一體化。吸引更多的社會資本和各類市場主體參與能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和價(jià)值創(chuàng)造,帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)展,打造共建、共制、共贏的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。

我的匯報(bào)就到這里,謝謝大家。  (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)
 

 

杭州高特電子設(shè)備股份有限公司總經(jīng)理 徐劍虹

《BMS對儲能系統(tǒng)安全的關(guān)鍵作用》

 

 

 

徐劍虹:各位專家、各位同仁,大家下午好!

今天是儲能安全的會議,很多人說到了電池的安全的機(jī)理,說到了消防怎么去防護(hù)等等,我給大家?guī)淼母嗟氖菑腂MS這個(gè)角度來看儲能系統(tǒng)的安全怎么解決?

截至到2019年,中國累計(jì)投運(yùn)電化學(xué)儲能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模為1.7GWH,預(yù)期2020年將完成2GWH,這是一個(gè)非常快速的增長,在這樣一個(gè)增長的過程中,我們看到了儲能電站的安全隱患依然存在,對儲能電站的安全性、可靠性提出了嚴(yán)重的質(zhì)疑和擔(dān)憂,也嚴(yán)重的阻礙了儲能行業(yè)的快速發(fā)展。截至目前,韓國已經(jīng)發(fā)生27起儲能安全事故,國內(nèi)報(bào)道五起,美國一起。

這個(gè)安全隱患主要在電網(wǎng)側(cè)有幾個(gè)特點(diǎn),第一個(gè)是電池容量非常地大,往往達(dá)到了兆瓦級,甚至在一個(gè)集裝箱,現(xiàn)在像比亞迪推出的集裝箱箱體,一個(gè)集裝箱就可以達(dá)到6GWH的儲能容量,一旦發(fā)生安全事故,就會引起燃燒的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),導(dǎo)致非常嚴(yán)重的損失。第二個(gè),整個(gè)系統(tǒng)是非常復(fù)雜,電壓很高,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了1500伏高電壓等級,對于整個(gè)系統(tǒng)的絕緣電器提出了很高的要求。第三個(gè),就是整個(gè)的系統(tǒng)非常復(fù)雜,環(huán)境非常惡劣。

以上所有的都是電器的安全問題,電化學(xué)儲能最主要的單元是電池,所以電池的過充、過放、過溫、以及短路是電池儲能最大的安全隱患,我們今天談?wù)撟疃嗟囊彩请姵?,但是其?shí)在儲能系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)生的問題,有相當(dāng)一部分還是電器問題。

我們認(rèn)為儲能電池系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)主要要從三個(gè)方面來考慮,第一個(gè)就是電池的本身安全,假設(shè)我們所使用的這個(gè)電池根本就不會燃燒呢,今天我們儲能電站的安全問題可能就不需要討論了,非常遺憾,就像孫院士早上說的,電池的機(jī)理本身決定了,由于它的材料,比如這些材料高溫時(shí)會釋放氧氣,我的電解液、我的隔膜都是我的材料,都是可燃物,在一定條件下它可能就會燃燒,所以如何使用不會燃燒的電池,這是我們解決的根本之道,現(xiàn)在已經(jīng)有水系電池,這些電池本質(zhì)上來說就是不會燃燒的,孫院士我剛剛跟他聊的時(shí)候,他說我能不能在電解液里面加一些阻燃劑,使電解液不會燃燒,這也是一個(gè)方案。至少目前為止,我們在用的電池大部分是鐵鋰電池,磷酸鐵鋰電池本質(zhì)上來說還是有發(fā)生熱失控的概率。

很顯然,遵循預(yù)防為主、消防結(jié)合的原則,系統(tǒng)解決儲能電池系統(tǒng)的安全管控問題。要做好電池安全預(yù)警和保護(hù),儲存BMS是關(guān)鍵。高特是一家做BMS的公司,高特基于儲能項(xiàng)目的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累,系統(tǒng)性提出了儲能電池系統(tǒng)主動安全管理的技術(shù)方案,下面分成五個(gè)大塊,我們后面一一來說。

第一個(gè),就是對電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)分析和維護(hù)管理,也就是說電池發(fā)生熱失控,并不是某一天突然發(fā)生的,它是一個(gè)積累的過程,就像我們?nèi)艘粯?,我們?nèi)松∫彩且粋€(gè)積累的過程,我如何做到在它沒有生病之前,我能夠監(jiān)控它已經(jīng)有了生病的這一個(gè)積累的因素,我能夠去判別它,所以這個(gè)就需要長期的監(jiān)控的過程,就是把一個(gè)數(shù)據(jù)長期的監(jiān)測下來,這種對電壓跟溫度的監(jiān)測,以及溫度變化的狀態(tài),電池的健康狀態(tài)的分析來建立一個(gè)電池系統(tǒng)的預(yù)警機(jī)制,也就是說電池實(shí)際上在運(yùn)行,我們不知道它已經(jīng)帶病了,所以這一過程非常重要,也就是說我跟孫院長剛才說的,就像人一樣,我可能今天心率不太好,怎么辦,最有效的辦法,帶一個(gè)隨身因攜帶的24小時(shí)的心電圖儀,你可能監(jiān)測一年,你這個(gè)心臟到底怎么回事,那就一清二楚了,這個(gè)恰恰是BMS在做的工作。第二個(gè)是采用主動均衡的電池管理系統(tǒng),做號電池性能的均衡管理。第三個(gè)是做好熱失控管理。

第二個(gè),我們提出電池的安全狀態(tài)評估參數(shù)—SOS,這個(gè)是我們在2017年提出來的,因?yàn)槲覀冎涝u估一個(gè)電池有很多參數(shù),打個(gè)比方SOC、SOP、SOE、SOH,評估一個(gè)電池有多個(gè)維度描述它,其中安全是非常重要的維度,這個(gè)維度我們恰恰是缺失的,我們提出來一個(gè)參數(shù)就是SOS,通過對每個(gè)電池的電壓、溫度的監(jiān)測,結(jié)合SOC、SOH內(nèi)組的變化,溫度的變化來給出SOS這個(gè)評估,建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型,大家可以看到,這個(gè)數(shù)學(xué)模型里面所包含的因素,我們把這個(gè)SOS分成十個(gè)等級,也就0是最低的,9是最高的,我們希望能夠給出這個(gè)參數(shù)之后,比如我到了可能發(fā)生熱失控的時(shí)候,7、8的時(shí)候,我們就讓這個(gè)系統(tǒng)動作,把這一個(gè)充放電過程給終止掉,防治這個(gè)熱失控的連鎖的反應(yīng),大家可以看,我們在做的時(shí)候,非常重要一點(diǎn),比如這是一條充放電曲線,大家可以看,我放電過程中,我放的越低,可能就面臨著銅的吸出,這是一個(gè)危險(xiǎn)因素,同樣我在充電過程,或者在低溫充電,或者過充,這個(gè)過充當(dāng)中,可能會面臨著粒子的吸出,這都是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)性極高的狀態(tài),很顯然,我電池的工作范圍,越在中間段,它的風(fēng)險(xiǎn)性就越低,一旦發(fā)生這種過程,發(fā)生的次數(shù)越多,就相當(dāng)于電池受傷的概率越高,發(fā)生熱失控的概率也就越高,這個(gè)模型最基本的理念就基于這個(gè)電池的運(yùn)行狀態(tài)來進(jìn)行分析。第二張圖是基于對電池內(nèi)組進(jìn)行分析,第三個(gè)是溫度,很顯然,這種變化量,越是接近于邊緣,這個(gè)電池的失效,發(fā)生熱失控的風(fēng)險(xiǎn)就越大,它的SOS也就越大。

第三個(gè),我們采取了一個(gè)保護(hù)的策略,各種邏輯,這個(gè)我就不展開。第四個(gè),我們把消防跟我的BMS結(jié)合在了一起,大家可以看到,正常的儲能模組,我們一般只采了電壓、溫度,我們已經(jīng)在一些項(xiàng)目當(dāng)中,我們把氣體傳感器放到了電池模組內(nèi),放到電池模組內(nèi)帶來什么好處呢?我們大家都知道,任何儲能安全事故的發(fā)生,我們排除電器的因素,可能就是某一節(jié)電池發(fā)生了熱失控,或者發(fā)生了燃燒,然后發(fā)生了熱傳遞和電池的反應(yīng),如果我能及時(shí)發(fā)現(xiàn)某一些電芯發(fā)生氣體泄露的話,我就可以非常及時(shí)準(zhǔn)確的來采取消防的動作,這個(gè)時(shí)間大幅度被縮短了,效果也會更加好,然后我的消防的區(qū)域被局限在某一個(gè)區(qū)域了,這個(gè)就使得我的消防和BMS進(jìn)行了結(jié)合,大家可以看到,我們做BMS、PCS、EMS及消防系統(tǒng)的聯(lián)動功能,開發(fā)了一個(gè)系統(tǒng)。為此,我們做了整個(gè)的硬件,把所有的系統(tǒng)都接入到硬件產(chǎn)品當(dāng)中,這是我們現(xiàn)場已經(jīng)做的案例的圖片,這是一個(gè)產(chǎn)品,這原來是一個(gè)BMS的顯示器,我們把消防的內(nèi)容納入到煙感,比如氣體傳感器、溫度探測點(diǎn)都做到里面了。這是整個(gè)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。

第四個(gè),我們做了一個(gè)黑匣子,做了一個(gè)儲能電池運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)測的設(shè)備,這個(gè)設(shè)備我們叫它“黑匣子”,這個(gè)黑匣子放在整個(gè)總線上,把所有的關(guān)鍵數(shù)據(jù),高速的記錄下來,一旦發(fā)生了事故,我們就可以把這個(gè)黑匣子拿出來,這個(gè)黑匣子跟EMS不是走在一起的,是完全獨(dú)立的一個(gè)系統(tǒng),包括電源,包括數(shù)據(jù),全部是分開的,也就是說當(dāng)一個(gè)儲能系統(tǒng)發(fā)生燃燒,發(fā)生故障的時(shí)候,安全事故的時(shí)候,哪怕這個(gè)站全部燒完了,這個(gè)黑匣子也可以完整的保留下來,我們做了一個(gè)安全防護(hù)等級比較高,可以在高溫下存儲數(shù)據(jù)達(dá)到安全的保護(hù),做了這么一個(gè)黑匣子。

我們的項(xiàng)目應(yīng)用:我們在江蘇電網(wǎng)、湖南電網(wǎng)的52MWH,包括福斯特,現(xiàn)在還有兩個(gè)項(xiàng)目在做,包括上午我們南網(wǎng)公司介紹的在T46項(xiàng)目里面,我們也把消防做到里面去,在杭州正能項(xiàng)目里面,我們把傳感器做到里面去了。

最后介紹一下高特,高特從2010年開始就參與了儲能項(xiàng)目,國內(nèi)的重大項(xiàng)目我們參與了不少,到2019年年底我們完成了將近600MWH的儲能的BMS,其中100MWH的梯次利用儲能電站。

謝謝大家。  (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

南京工業(yè)大學(xué)教授 王志榮

《鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)物危險(xiǎn)性研究》

 

 


 

王志榮:各位專家,大家下午好!

首先感謝大會組委會的邀請來做這個(gè)報(bào)告,也非常榮幸有這個(gè)機(jī)會來參加這個(gè)會議,包括昨天晚上我們交流,到今天上午,一直到今天下午,學(xué)習(xí)了很多東西,真的是收獲滿滿,所以今天我想也是跟大家分享一下,我在南京工業(yè)大學(xué)帶的研究團(tuán)隊(duì)做的一點(diǎn)點(diǎn)工作,跟大家分享,請大家批評指正。

我報(bào)告的題目是鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)物危險(xiǎn)性研究。為什么做這樣的課題呢,前面幾位專家,包括上午孫老師和王青松老師都說到了消防預(yù)測預(yù)警,實(shí)際上電池可能大家目前關(guān)注的比較多的就是消防這一塊,火災(zāi),然后熱失控,對于預(yù)測預(yù)警,剛才實(shí)際上我們徐總也說到了氣體的探測,我們做這個(gè)課題主要是考慮,熱失控產(chǎn)物也有一些特征,這些特征有助于我們做鋰離子電池?zé)崾Э氐念A(yù)測預(yù)警,包括它跟消防相關(guān)的火災(zāi),它燃燒物質(zhì)是什么,燃燒產(chǎn)物是什么,我們做一點(diǎn)探索,希望能夠?qū)︿囯x子電池?zé)崾Э氐谋O(jiān)測預(yù)警,包括它的直接危害,上午有專家提到電池發(fā)生火災(zāi),它燃燒產(chǎn)物對人有沒有傷害,會不會造成一定的危險(xiǎn)性,我們主要圍繞這個(gè)課題來做一點(diǎn)點(diǎn)工作,跟大家匯報(bào)。

我匯報(bào)分四個(gè)方面:

首先是研究背景,剛才我大概提了一下,鋰離子電池新能源的意義我就不在這里多說了。

當(dāng)然,包括近年來我們國際上關(guān)于鋰離子電池重要的設(shè)備,也多次出現(xiàn)召回事件,包括2013年索尼公司的,還有2016年三星NOTE7的召回,這說明我們鋰離子電池的電器設(shè)備也可能出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,出現(xiàn)熱失控,引發(fā)一些事故,或者是它的質(zhì)量帶來的負(fù)面影響,也是比較大的,給我們產(chǎn)業(yè)帶來了不好的影響。

這個(gè)表是我們課題組收集的關(guān)于近年來鋰離子電池的安全事故,從事故發(fā)生原因來看,實(shí)際上鋰電池它出問題的主要是熱失控,所以從事故統(tǒng)計(jì)來看,大部分都是熱失控引發(fā)的,包括引發(fā)的各種火災(zāi)、爆炸,所以我們這個(gè)課題圍繞熱失控的產(chǎn)物,包括氣體,包括固體,在國際上,在國內(nèi)外目前關(guān)于這方面也做了一些研究,我們也做了一些現(xiàn)狀分析,包括鋰離子電池、熱失控產(chǎn)生的氣息和固體產(chǎn)物,它的發(fā)生情況,它的發(fā)生發(fā)展的過程,它的溫度的變化,氣體濃度的變化,固體產(chǎn)物成分的變化,做了一些研究,而且很多工作都集中在某一個(gè)點(diǎn)上,例如它產(chǎn)生的氣體成分,到底熱失控產(chǎn)生的產(chǎn)物。上午有專家報(bào)告就是煙氣,實(shí)際上煙氣成分還是很復(fù)雜的,煙主要是固體顆粒,氣主要是可燃性氣體。

總體來說,鋰離子熱失控產(chǎn)生的氣體,大部分氣體都是易燃易爆或者有毒有害的成分,而且會引發(fā)后面的火災(zāi),燃燒,甚至是事故。當(dāng)然也有專家研究了它的定量的氣體成分的含量,包括整個(gè)熱失控過程產(chǎn)物產(chǎn)生過程中的一些特征,包括可燃?xì)怏w的釋放,還有顆粒物,還有煙,還有火焰,包括火花飛濺的爆炸,固體產(chǎn)物粉塵、粉末的成分危險(xiǎn)特性都做了研究。包括它的氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物產(chǎn)生的原因,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),一些起化反應(yīng),包括催化反應(yīng),國外專家都做了一些研究。
下面我重點(diǎn)匯報(bào)兩個(gè)內(nèi)容,第一個(gè)是鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣過程及釋放氣體的特性,我想從五個(gè)方面,第一個(gè)是實(shí)驗(yàn)方法,第二個(gè)是產(chǎn)氣過程的規(guī)律,第三個(gè)是成分及含量分析,第四個(gè)是不同條件,特別是不同環(huán)境條件下,它的產(chǎn)生的氣體成分區(qū)別,最后是一般情況下,空氣當(dāng)中鋰離子熱失控產(chǎn)生的氣體爆炸危險(xiǎn)性有多大地我們做了一些定量的計(jì)算和分析。

首先我們看研究方法,我們做的對象就是最普通的18650鋰離子電池,也就是三星的三元電池,我們研究對象很簡單,就是單電池,在研究方法上,我們主要是搭建了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以通過電加熱讓它發(fā)生熱失控,熱失控過程中的溫度監(jiān)測,包括它熱失控產(chǎn)生氣體往外釋放的氣流的速度來測試,包括產(chǎn)生這種氣體,我們收集,然后做一些定量的成分分析,包括熱失控產(chǎn)生氣體,后面發(fā)生燃燒,燃燒的固體成分,我們做了成分分析,包括氣體混合物的爆炸極限,我們也做了一些測試??傮w來說,就是圍繞它產(chǎn)生的氣體和固體危險(xiǎn)性我們展開了探索。

通過研究發(fā)現(xiàn),鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)氣的過程,比如這幾個(gè)圖(PPT)就是熱失控產(chǎn)氣過程四個(gè)不同的階段,上午的專家也都把過程做了報(bào)告,主要是包括剛開始電加熱的時(shí)候,它有一個(gè)自熱的過程,自生熱的階段,還有閥門打開的階段,另外接下來溫度達(dá)到臨界溫度,就會發(fā)生熱失控,最后熱失控消亡,整個(gè)四個(gè)過程,這是室內(nèi)空間,如果是在一個(gè)小的空間里面,它的熱失控的階段也是一樣的,只不過它的火焰,燃燒的劇烈程度和它的產(chǎn)物會有一些區(qū)別。這個(gè)是我們做的它的正畸在熱失控以后X光的圖片,包括它的整個(gè)熱失控過程中的放熱量,隨時(shí)間和溫度的變化曲線。

總體來說,我們關(guān)注了一個(gè)點(diǎn),就是鋰離子電池的SOC,也就是它的電量、電荷對熱失控過程和熱失控產(chǎn)生氣體的過程是有比較大的影響,不同的SOC熱失控的劇烈程度不一樣,產(chǎn)生氣流的速度不一樣,顆粒固體產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物都會有所區(qū)別,這個(gè)在后面的數(shù)據(jù)里面都可以看出來,像左上角這個(gè)圖是氣體顆粒分布的一個(gè)測試的結(jié)果,右下角這個(gè)圖是不同的SOC,鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生氣流流速變化不一樣,右上角這個(gè)表是氣體釋放速率,也是不一樣的。

這個(gè)是我們產(chǎn)生的氣體成分的GC的譜圖,比如說從熱失控氣體成分的GC譜圖來看,我們可以通過分析獲得氣體成分當(dāng)中的某一個(gè)具體成分,比如這幾個(gè)圖就能夠證明,它這個(gè)產(chǎn)物里面有大量的二氧化碳,上午王青松教授報(bào)告里面也提到了二氧化碳、一氧化碳和氫氣,在我們研究中也發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)論。

這個(gè)是我們通過測試得到氣體成分的含量和氣體種類,從右邊這個(gè)表來看,實(shí)際上鋰離子電池產(chǎn)生的氣體的成分還是很復(fù)雜的,可能有三十幾種到四十幾種氣體,有二氧化碳、氮?dú)膺@些惰性氣體,也有易燃易爆的一氧化碳、氫氣、甲烷、乙烷,還有其他的碳?xì)浠衔铩:孔疃嗟氖堑獨(dú)夂投趸?,所以我們現(xiàn)在做氣體監(jiān)測的時(shí)候,大部分取一氧化碳和氫氣,剛才徐總報(bào)告我們也看到了,有一氧化碳和氫氣的氣體監(jiān)測,在燃燒之前做一些預(yù)測。

通過我們的一些成分分析,測試結(jié)果,包括我們現(xiàn)象的對比,還有我們的一些試驗(yàn)的結(jié)果,我們也對鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生氣體的過程,它是什么原因造成的,發(fā)生什么樣的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生這樣一些,三十多種,甚至四十多種以上的氣體混合物,是怎么產(chǎn)生的,我們也對主要的成分做了一些理論上的分析,比如二氧化碳的產(chǎn)生,二氧化碳的產(chǎn)生,它有很多種可能性,我們這個(gè)地方列了六種,第一個(gè)就是SEA膜,隔膜的熱分解產(chǎn)生二氧化碳,還有電解液的分解反應(yīng),包括負(fù)極材料石墨和氧氣,高溫情況下也可能產(chǎn)生二氧化碳,還有電解質(zhì),除了電解液還有電解質(zhì),一些鹽類的,這些鹽它也有可能通過和水,或者是氟化氫反應(yīng)生成二氧化碳,另外負(fù)極也可以通過正負(fù)極的離子還原反應(yīng),產(chǎn)生碳酸鋰,碳酸鋰的分解也能產(chǎn)生二氧化碳,所以機(jī)理非常復(fù)雜,不是僅僅一種途徑來產(chǎn)生二氧化碳。像氫氣,氫氣產(chǎn)生的可能性也是比較多的,例如鋰和水的反映直接產(chǎn)生氫氣,還有鋰與反應(yīng)生成的氟化氫反應(yīng)也可能產(chǎn)生氫氣,還有一些膠黏劑、黏合劑,它跟氧化鋰之間的反應(yīng),還有一些羧甲基的反應(yīng)都會產(chǎn)生氫氣。

我們還研究了一氧化碳,為什么產(chǎn)生一氧化碳,很多可燃物質(zhì)的不充分燃燒都會產(chǎn)生一氧化碳,還有電極的正畸鋰離子反應(yīng)也會產(chǎn)生一氧化碳,還有碳酸鋰的高溫反應(yīng)與石墨中的碳酸反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳,等等我們都做了理論研究,包括甲烷和其他氣體產(chǎn)生的過程,這樣的機(jī)理。

第四個(gè),我想跟大家簡單報(bào)告一下,我們通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)不同的氣氛環(huán)境下,熱失控產(chǎn)生的氣體的區(qū)別,大家都知道,鋰離子電池?zé)崾Э卮蟛糠侄际窃讵M小的環(huán)境下,在有些要求比較高的場合,可能用多惰化氣體進(jìn)行惰化,它也有可能產(chǎn)生熱失控,這個(gè)熱失控跟空氣中有沒有比較大的區(qū)別,它產(chǎn)生的氣體有沒有什么不同,我們也簡單做了一點(diǎn)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在空氣和氬氣環(huán)境下,發(fā)生熱失控反應(yīng)的溫度變化程度差異不大。

另外,不同的SOC,它產(chǎn)生的熱失控的時(shí)間,它的熱量和它的反應(yīng)也有所區(qū)別,這個(gè)我想在座各位專家都比較熟悉,很多跟文獻(xiàn)當(dāng)中結(jié)果是相同的,我不多說了,SOC越高,滿電量的,熱失控危險(xiǎn)性越高,火災(zāi)的防控難度要大一些。

另外還有一個(gè)就是我們的環(huán)境溫度,不同的環(huán)境溫度,熱失控產(chǎn)生的氣體,它的這樣的產(chǎn)氣過程也有所區(qū)別。還有我們不同的升溫速度,這個(gè)不同的升溫速度是我們電加熱化,通過外加熱源,電加熱來產(chǎn)生這樣的高溫環(huán)境,實(shí)際上升溫速率越高的話,我們研究發(fā)現(xiàn),它的氣體濃度也是增加的。電池環(huán)境溫度高的話,產(chǎn)生的像一氧化碳濃度就會增加。

另外,熱失控產(chǎn)生氣體燃燒爆炸危險(xiǎn)性的研究,從理論商來說,這個(gè)表格就給出了基本的危險(xiǎn)特性,當(dāng)然它是混合物,又有惰性氣體,又有易燃易爆的氣體,總體它是燃燒的。

這個(gè)我們通過試驗(yàn)裝置,對它的燃燒的過程也進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn),在不同的氣氛環(huán)境下,在氬氣環(huán)境下,它產(chǎn)生煙氣比較多,也會燃燒,但是這個(gè)燃燒是從電池內(nèi)部噴射出來的可燃物物質(zhì)在噴射口,由于沒有氧氣嘛,所以燃燒的幅度不是大,但是如果在空氣當(dāng)中會發(fā)生劇烈的燃燒的火焰。

可能還有一個(gè)就是我們對它的氣體不同的成分,這種混合物它的爆炸危險(xiǎn)性我們做了一些理論計(jì)算,也做了一些試驗(yàn)測試,進(jìn)行對比,研究發(fā)現(xiàn),鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生的氣體混合物,爆炸極限范圍還是非常廣的,非常大,8%到52%,這就解釋了我們在做試驗(yàn)的時(shí)候,包括工業(yè)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的時(shí)候,很多事故都看到了著火了,為什么會著火,為什么會發(fā)生輕微的燃爆,是因?yàn)樗a(chǎn)生爆炸性氣體,很多情況下沒有爆炸,而發(fā)生燃燒,這就是原因,但是不代表它沒有爆炸性地如果初期的時(shí)候沒有燃燒,只是噴射、泄露,如果在有限的空間,跟空氣混合,就會形成爆炸性的空間,上午專家也提到,我是非常贊成的,所以防爆也是要考慮的。

這個(gè)是我們從不同的影響因素考慮,比如說不同的SOC,不同的升溫速度,不同的環(huán)境溫度,不同的條件下,它的鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生的氣體的爆炸極限的變化,我們測試了它很多爆炸極限的數(shù)據(jù)。

下面匯報(bào)第二個(gè)方面,就是熱失控以后產(chǎn)生固體,固體我們也做了一些研究,從試驗(yàn)的方法做了一些研究,包括它的成分,包括熱穩(wěn)定性,包括它的爆炸危險(xiǎn)性,還有它的危害性,我們最后探討了它的形成機(jī)理,這是我們簡單的試驗(yàn)裝置,我們一些常用的TGA、DSC,我們做了簡單的研究,另外對它的成分,包括產(chǎn)物也做了宏觀和微觀的測試,通過測試研究固體產(chǎn)物的危險(xiǎn)性,是不是易燃,如果發(fā)生粉塵能不能爆炸,都做了一些測試,熱穩(wěn)定性怎么樣,高溫情況下,會不會發(fā)生燃燒,甚至爆炸,我們也做了一些簡單的研究,這個(gè)是我們通過試驗(yàn)產(chǎn)生固體粉末,收集起來,右邊是研究對象,把固體粉末做一些測試和研究分析。

固體粉末這是我們做的一些測試的數(shù)據(jù)表,通過研究發(fā)現(xiàn),我們的固體產(chǎn)物,它跟氣體一樣的,也是一種混合物,而且這個(gè)成分也非常復(fù)雜,當(dāng)然這個(gè)固體形成的過程機(jī)理非常復(fù)雜,一方面是熱失控自己的熱失控反應(yīng)產(chǎn)生的固體產(chǎn)物,噴射出來的固體物質(zhì),還有一種是在空氣當(dāng)中噴射出來之后,在空氣當(dāng)中燃燒的產(chǎn)物,第三個(gè)就是儀器設(shè)備測試過程中,當(dāng)然可能有一些測試過程中產(chǎn)生的一些產(chǎn)物,當(dāng)然總的來說,這種固體產(chǎn)物大部分都是一些炭氫化合物,包括一些金屬的。

固體的具體的分析,我們通過測試,發(fā)現(xiàn)它的炭含量,就是固體反末物質(zhì)的炭含量大概在68%到69%,除了炭之外,還有有機(jī)硅,有機(jī)小分子,還有二氧化硅,金屬氧化物等,當(dāng)然我們也做了一些電鏡SEM圖片分析,包括它的EDS化學(xué)元素的分析??偟膩碚f,這種固體產(chǎn)物它大部分都是一些有機(jī)的化學(xué)物質(zhì),包括碳酸鹽,金屬、金屬氧化物等。

這個(gè)是我們做了一個(gè)熱穩(wěn)定性的分析,這些固體顆粒收集起來做一些熱分析,通過熱分析發(fā)現(xiàn),在高溫環(huán)境下,這種固體產(chǎn)物它可能會形成一些金屬的共性的混合物,不同的SOC和不同的加熱速率對它的熱穩(wěn)定性也有一定的影響,在不同的環(huán)境下,它的產(chǎn)物成分也有所區(qū)別,時(shí)間關(guān)系,不和大家闡述它的變化。

第四個(gè)是對一般的鋰離子電池,在空氣當(dāng)中如果熱失控,產(chǎn)生固體的顆粒進(jìn)行遞進(jìn)測試,我們擔(dān)心會不會形成粉塵爆炸,通過測試發(fā)現(xiàn),粉塵顆粒在空氣當(dāng)中粒徑范圍為8.49到300微米,顆粒粒徑還是比較小的,只是它的比重比較大,所以不太容易形成粉塵云,如果像面粉這種小的密度的話,那我們研究的就不僅僅是鋰離子電池的熱失控形成火災(zāi),還要研究鋰離子熱失控發(fā)生的粉塵爆炸。我們用東北大學(xué)粉塵爆炸的設(shè)備對這個(gè)粉塵也模擬了粉塵云的條件做了測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),一般的鋰離子電池?zé)崾Э胤蹓m不太容易發(fā)生爆炸,而且我剛才分析了,它的密度比較大,所以它不太容易懸浮在空氣當(dāng)中,這也是比較好的,如果它容易發(fā)生粉塵云的話,它的危險(xiǎn)性就更大了。

最后我們對這些固體粉末進(jìn)行對人體危害的影響,做了簡單的分析,實(shí)際上這種固體產(chǎn)物,我們通過成分分析,發(fā)現(xiàn)它有一些重金屬,這些重金屬對人體還是有一定的健康的風(fēng)險(xiǎn)。后期我們還會做一些其他的研究,這只是初步的研究,還沒有深入研究。

最后我們對固體產(chǎn)物產(chǎn)生的機(jī)理做了簡單的理論方面的解釋和分析。我們認(rèn)為鋰離子電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生的固體產(chǎn)物大部分都是電解質(zhì)的不完全燃燒,一些電解質(zhì)和電解液反應(yīng)的時(shí)候產(chǎn)生的。這種反應(yīng)安全閥打開,噴射出來之后,這種產(chǎn)物形成固體物質(zhì)??傮w來說,我們覺得鋰離子電池?zé)崾Э氐漠a(chǎn)物主要是有機(jī)硅,還有一些苯系列的衍生物,還有羥基、羧基的化合物,主要是炭氫氧和一些酯類化合物的固體組成。我們也對它固體產(chǎn)物產(chǎn)生的機(jī)理,化學(xué)產(chǎn)生機(jī)理做了簡單的分析,包括比如說熱失控排放的氣體有甲烷、丙烷、乙烷,這些物質(zhì)在一定條件下會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固體物質(zhì)。

包括在乙烯的作用下,形成的羧基和羥基的化合物可能產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),包括在甲基自由基,氯自由基,一些酯類的固體物質(zhì)也可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成產(chǎn)物。包括SEA膜隔膜的分解與電解質(zhì)之間的反應(yīng),這個(gè)我們都做了一些試驗(yàn),當(dāng)然通過我們的測試結(jié)果對比來推測可能化學(xué)反應(yīng)的過程。

最后我想簡單的對目前我們做的這一點(diǎn)點(diǎn)工作做一點(diǎn)展望,就是今后可能還會做的一些事情。

第一個(gè),我們目前跟王青松教授講得一樣,我們做的試驗(yàn)研究都是針對某一特定類型的鋰離子電池尺寸包括它的有限的電量做的試驗(yàn),它的氣體成分在不同條件下會發(fā)生變化,所以如果說要把這個(gè)工作做完美的話,還要做大量的試驗(yàn),不同類型的電池,不同環(huán)境條件,在平氧條件下,在負(fù)氧條件下,包括在西藏,青藏高原,低壓環(huán)境下,它的產(chǎn)物都可能發(fā)生變化。

第二個(gè),我們試驗(yàn)裝置比較簡單,還需要去做復(fù)雜的環(huán)境,包括一些惰性環(huán)境、真空環(huán)境,再看它產(chǎn)物里面有沒有其他的一些變化。還有一個(gè)就是我們做單顆電池,前面專家也匯報(bào)了電池?zé)崾Э氐膫鞑ァ⒙?,電池組的整體的熱失控的多米諾效應(yīng),多米諾的過程,這個(gè)產(chǎn)生的氣體成分,氣體和固體會不會有些變化,我想應(yīng)該會有一些變化。

最后是我們最終比較簡單的研究,最終落腳的還是要做精準(zhǔn)預(yù)測模型,我們通過大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場的數(shù)據(jù)來比對,建立比較準(zhǔn)確的預(yù)測模型。

我想利用這么有限的時(shí)間跟各位專家做簡單的匯報(bào),如果有什么問題,我想歡迎大家到南京工業(yè)大學(xué)指導(dǎo)工作,指導(dǎo)我們課題,我們還要繼續(xù)做,做一點(diǎn)事情,謝謝大家。  (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

安徽省能源研究院電力規(guī)劃中心博士 張翔

《安徽省儲能應(yīng)用前景及商業(yè)模式探索》


 

張翔:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓,大家下午好!

很高興今天可以作為今天這個(gè)論壇的收尾,以我們安徽省儲能應(yīng)用場景及商業(yè)模式探索。我來自安徽省能源研究院,我們扎根于安徽,立足服務(wù)于政府、企業(yè)提供咨詢、規(guī)劃以及提升業(yè)務(wù)。

今天我介紹這個(gè)課題主要是今年省能源局給我們出的一個(gè)課題,叫電化學(xué)儲能在安徽省十四五發(fā)展現(xiàn)狀以及未來應(yīng)用分析。今天很高興代表課題組把我們的研究成果跟大家做分享,有什么不對的地方歡迎大家批評指正。

今天的報(bào)告分為三個(gè)部分,第一,安徽省儲能發(fā)展現(xiàn)狀,第二,安徽省發(fā)展儲能必要性,第三,安徽省儲能應(yīng)用場景和商業(yè)應(yīng)用的探索。

首先在發(fā)展現(xiàn)狀這一塊,我們主要介紹兩個(gè),第一個(gè)是儲能發(fā)展規(guī)模和現(xiàn)狀,第二個(gè)是安徽省儲能發(fā)展的整體環(huán)境。在抽水蓄能這一塊,安徽省目前已經(jīng)建成響水澗、狼牙山、響洪甸等3座抽水蓄能電站,總裝機(jī)168萬千瓦。在建績溪、金寨抽水蓄能電站,總裝機(jī)300萬千瓦。

電源側(cè)我們以配套儲能為主,今年6月份安徽省省內(nèi)首個(gè)風(fēng)儲項(xiàng)目,就是華潤濉溪項(xiàng)目,6月份成功并網(wǎng)發(fā)電,8月份華能蒙城40兆瓦項(xiàng)目,也是目前國內(nèi)容量最大的風(fēng)電配套儲能項(xiàng)目。到2020年底,全省在建和已建成的儲能項(xiàng)目大約20個(gè)左右。用戶側(cè)包括光儲充一體化項(xiàng)目,廬江國軒新能源儲能電站,電網(wǎng)側(cè),目前安徽省目前暫沒有電網(wǎng)側(cè)的儲能電站投運(yùn),氫儲能,位于六安,國內(nèi)首個(gè)兆瓦級氫儲能項(xiàng)目,壓縮空氣儲能,在蕪湖有500KW非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能發(fā)電示范項(xiàng)目。

安徽省化學(xué)儲能發(fā)展環(huán)境,我們從外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行分析。首先外部環(huán)境是儲能電池成本快速下降,從內(nèi)部環(huán)境來說,首先安徽省抽水蓄能電站資源是非常豐富的,目前我們安徽省抽蓄主要是接受華東地區(qū)的統(tǒng)一調(diào)度,容量來說,一般是服務(wù)于安徽本省,另外一半是服務(wù)華東市場,因此我們判斷,儲能聯(lián)合火電調(diào)頻市場在安徽市場是比較有限的,在用戶側(cè)方面來看,我們認(rèn)為用戶側(cè)有海量、分散等特點(diǎn),但是受限于安徽省目前缺乏相應(yīng)的政策支持和電價(jià)空間,未來發(fā)展前景不明朗,未來需要借助儲能技術(shù)進(jìn)步和成本下降,探討用戶側(cè)的商業(yè)模式。

未來安徽省儲能空間主要集中于新能源配套和電網(wǎng)側(cè)儲能,用于解決新能源消納的問題,電網(wǎng)調(diào)峰能力不足,以及地區(qū)負(fù)荷快速增長帶來的電網(wǎng)設(shè)施送電能力與需求不匹配。目前來看,我們省風(fēng)電配置儲能主要用于平抑新能源對電網(wǎng)供需平衡的影響,加速項(xiàng)目并網(wǎng),屬于企業(yè)自愿調(diào)峰責(zé)任,電網(wǎng)側(cè)還需要詳細(xì)的落地細(xì)則和落地政策支撐。

第二部分是安徽省發(fā)展儲能必要性。這里從安徽省電源分布以及電網(wǎng)特征分析進(jìn)行闡述,最后得到為什么需要發(fā)展儲能。

首先安徽省電源分布,從右邊這張圖可以看出,以淮河和長江,安徽分為皖北、皖中、皖南,可以看到皖北地區(qū)的煤電占比大概在54%,新能源占比41%,這也是相當(dāng)于安徽省電源中心,皖中是負(fù)荷中心,這里沒電占比19%,新能源占比46%,這張圖我們可以得出兩個(gè)結(jié)論,第一個(gè)是安徽省地緣集中度相對比較高,另外皖北電源中心和皖中的負(fù)荷中心在空間上有一定的匹配性。

安徽省電網(wǎng)特征,這里我們歸納有兩點(diǎn),第一點(diǎn)是供電需求增長很快,“十三五”以來,受到國家中部真性戰(zhàn)略和安徽省承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移影響,安徽省電力需求增長較快,2019年,全社會用典量、最大負(fù)荷分別為2300億千瓦時(shí)和4480萬千瓦。值得一提的是,目前安徽省平均用電量相當(dāng)于全國用典量的6.9%,因此在十四五期間,安徽省電力發(fā)展將有一個(gè)非常大的前景。

第二個(gè)是峰谷差逐年增大,可以看出來,從2010年大約是500萬千瓦到2019年的1400萬千瓦,最大峰谷差是不斷增大的。另外從咱們安徽省的年度負(fù)荷和日間負(fù)荷基本上呈現(xiàn)雙峰雙谷。

安徽省為什么需要發(fā)展儲能?第一點(diǎn),安徽省全省消納形勢嚴(yán)峻,近年來,新能源大發(fā)期間,全省火電機(jī)組調(diào)峰能力已經(jīng)達(dá)到極限。2019年安徽電網(wǎng)新能源消納壓力空前,電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)解難度極大。在春節(jié)、五一、國慶等節(jié)日負(fù)荷低谷時(shí)段,安徽省多次出現(xiàn)新能源消納風(fēng)險(xiǎn)。另外就是今年由于受到疫情影響,我們的用電需求有所減少的,但是1到5月份,新能源發(fā)電量呈增長趨勢,這也更加加劇了電網(wǎng)調(diào)峰的形勢。

從局部來看,也是受新能源發(fā)展的影響,呈現(xiàn)重載滿載的現(xiàn)象,“十四五”期間堅(jiān)決全省調(diào)峰趨勢進(jìn)一步嚴(yán)峻,為了保障進(jìn)一步消納,安徽省急需增加調(diào)峰電能。

另外,安徽省目前的調(diào)峰資源和措施單一,截至2019年底,安徽省全社會裝機(jī)容量7400萬千瓦,其中水電300多萬,風(fēng)電274萬,光伏1254萬,火電占70%,調(diào)峰資源相對比較單一,主要以煤電為主。

第三部分,是咱們儲能應(yīng)用場景和商業(yè)模式的探索。這里可能分從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)三個(gè)方面進(jìn)行探討。

安徽省在“十四五”期間存在多大的調(diào)峰缺口呢?我們進(jìn)行了簡單的測算,我們把“十四五”根據(jù)我們做的一個(gè)十四五的電源規(guī)劃來看,在“十四五”我們預(yù)計(jì)會有160萬千瓦的規(guī)模,抽蓄有468萬千瓦,可再生能源它的預(yù)測發(fā)展規(guī)模設(shè)定為光伏1854萬,風(fēng)電500萬,生物質(zhì)250萬,新增煤電+區(qū)外來電,有兩種方案,一種是1500萬煤電,一種是1000萬煤電加800萬直流電。我們結(jié)合歷史趨勢分析,以及社會發(fā)展,預(yù)測2020年到2025年,結(jié)合負(fù)荷特性,結(jié)合新能源特性,我們得到了調(diào)峰的平衡結(jié)果,“十四五”期間,我們每年都存在調(diào)峰缺口,春季調(diào)峰缺口最大,秋季其次。

這里主要是對目前幾種主流的電化學(xué)儲能的技術(shù)路線包括鉛酸電池、鋰離子電池、抽水蓄能它的成本進(jìn)行測算,這里每一個(gè)顏色,它的框框代表這種技術(shù)路線在出現(xiàn)它的最低平準(zhǔn)成本的概率。最終我們可以看出,電池技術(shù)在2025年以后,大多數(shù)的應(yīng)用場景里面會展現(xiàn)出最低平準(zhǔn)化成本最高的。2030年,鋰離子電池可以在大多數(shù)應(yīng)用場景里面可以有一個(gè)最佳的成本效應(yīng),并且隨著投資成本增加,鋰離子電池也可以在持續(xù)放電下,有可能取代抽水蓄能,成為最低成本效應(yīng)的技術(shù)。

這里是對于十四五期間電源電網(wǎng)用戶側(cè)儲能發(fā)展規(guī)模的設(shè)想。我們考慮到抽蓄跟新能源分別分布于皖南皖北,不能有效解決新能源接入帶來的局部消納的問題,我們考慮應(yīng)該按照集中+分散兼容互濟(jì)、共同發(fā)展的模式。安徽省2025年電化學(xué)儲能規(guī)??蛇_(dá)到200萬至400萬千瓦左右。我們分別進(jìn)行了一個(gè)配置,其中電源側(cè)是60萬到120萬千瓦之間,這里主要是考慮新能源配置儲能,另外我們還考慮20萬的混電聯(lián)合調(diào)頻。電網(wǎng)側(cè)是有75萬到160萬的空間,用戶側(cè)我們排了50到100萬千瓦的發(fā)展空間。

電源側(cè):電源側(cè)新能源配套儲能發(fā)展有利條件:新能源持續(xù),2019年,安徽省風(fēng)光裝機(jī)分別為274、1254萬千瓦,經(jīng)初步預(yù)測,2025年末,預(yù)計(jì)可以達(dá)到500萬到1854萬千瓦。新能源隨機(jī)性、間隙性、低轉(zhuǎn)動慣量等給電力系統(tǒng)帶來影響,隨即擾動沖擊、暫態(tài)特性、頻率、電壓等多種問題交織耦合,高比例接入電網(wǎng)后,增加電網(wǎng)調(diào)峰負(fù)擔(dān),因此我們認(rèn)為,儲能的大規(guī)模應(yīng)用,可以平滑新能源調(diào)峰壓力。

這里是新能源配套儲能布局設(shè)想。我們認(rèn)為安徽省儲能側(cè)的分布一定要結(jié)合我省能源分布情況,要突出在皖北地區(qū),這里包括宿州、兩淮地區(qū)、亳州、阜陽等地區(qū),都是需要配置新能源配套儲能,起到促進(jìn)新能源消納、延緩電網(wǎng)設(shè)備升級等雙重作用。另外在合肥、蕪湖可以配備電網(wǎng)的儲能,解決過載的問題。

電源側(cè)商業(yè)模式。這里我把商業(yè)模式打雙引號,因?yàn)槟壳拔覀冸娋W(wǎng)新能源配備儲能最主要目的還是為了提升可再生能源消納。目前面臨的挑戰(zhàn),我們認(rèn)為風(fēng)電配置儲能主要是平一新能源對電網(wǎng)供需平衡的影響,加速項(xiàng)目并網(wǎng),屬企業(yè)自愿調(diào)峰責(zé)任。

電化學(xué)儲能成本依然偏高,以我省電源側(cè)風(fēng)電場配置儲能電站為例,若按照20%容量1小時(shí)規(guī)模測算,電化學(xué)儲能也占系統(tǒng)總成本的6%左右。

電網(wǎng)側(cè)儲能設(shè)置也是比較依賴整體宏觀政策,從國家層面,我們從2017年到今年陸陸續(xù)續(xù)發(fā)布了很多政策文件,包括促進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見,包括行動計(jì)劃,包括今年8月份風(fēng)光儲一體化等等很多文件,具體到華東層面,2019年修訂版兩個(gè)細(xì)則,規(guī)定根據(jù)國家相關(guān)政策需求和華東電網(wǎng)需求,對并網(wǎng)運(yùn)行好的項(xiàng)目進(jìn)行修改完善。

電網(wǎng)側(cè)商業(yè)模式,我們認(rèn)為最主要的一個(gè)模式是通過提供輔助服務(wù),我們市場規(guī)模,據(jù)我們調(diào)研,是從今年1月份到10月份,調(diào)峰輔助服務(wù)市場的市場規(guī)模在8000多萬,其他輔助服務(wù),除了調(diào)峰以外,包括ATC,大概在1.1億的市場規(guī)模。目前我們的挑戰(zhàn)是電力市場改革還在推進(jìn)中,儲能參與電力市場交易獲得補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制尚未建立,受儲能納入輸配電價(jià)通道限制和電網(wǎng)企業(yè)投資收緊影響,電網(wǎng)投資儲能項(xiàng)目動力缺失。

建議:

首先建議給予電網(wǎng)側(cè)儲能稅收、調(diào)度等方面的支持政策。這里可以考慮政府牽頭,對于有示范意義的電網(wǎng)側(cè)儲能電站給予稅收、用地政策支持,讓儲能電站優(yōu)先參與電網(wǎng)調(diào)峰。

2、建議合理定位儲能電站,制訂完善的電價(jià)政策。

3、建議出臺安徽省調(diào)頻輔助服務(wù)政策,建立調(diào)頻輔助的服務(wù)市場。

用戶側(cè):用戶側(cè)商業(yè)模式,目前也是最講得清、算得明的模式就是峰谷套利,適合于峰谷電價(jià)差較高,至少達(dá)到0.7元/KWH以上,且用戶負(fù)荷曲線較好,負(fù)荷搭配儲能能夠較好完成日內(nèi)電量平衡的企業(yè)用戶。

2、節(jié)約基本電費(fèi),通過充放電調(diào)解用戶用電曲線,合理地控制好用戶每月最大需量。

3、需求側(cè)響應(yīng),結(jié)合政策、利用儲能引導(dǎo)用戶進(jìn)行負(fù)荷管理。

從安徽省目前的工商業(yè)的峰谷差價(jià)來看,目前我們的峰谷差價(jià)不足以支撐用戶側(cè)儲能收益,目前安徽省最大的峰谷價(jià)差在6毛錢多一點(diǎn)點(diǎn),沒有達(dá)到7毛錢的水平,所以未來我們也是需要依靠儲能自身本身的成本下降,或者以后如果可以由的話,就是峰谷差價(jià)差距拉達(dá),這樣對項(xiàng)目有所發(fā)展。

建議:

1、建議通過擴(kuò)價(jià)差,增段數(shù)的方式,在不影響常規(guī)用戶用電成本的前提下,可以釋放用戶側(cè)的儲能市場空間,提升用戶側(cè)的儲能收益。另外在峰荷壓力大的地區(qū),進(jìn)一步增大電價(jià)的峰谷差,會更有力地引導(dǎo)用戶合理調(diào)整用電時(shí)間,使社會資源利用效率提高。

2、建議提高用戶側(cè)儲能政策的靈活性。用戶側(cè)儲能在一定規(guī)則下,我們希望它可以參與到市場化的電力輔助服務(wù),當(dāng)然這里面也涉及很多技術(shù)問題,包括政策問題,包括調(diào)度機(jī)制問題,需要進(jìn)行解決。

3、希望進(jìn)一步挖掘電動汽車儲能方面的潛力,安徽省目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是非常迅猛,因此我們希望在未來我們安徽省新能源汽車保有量達(dá)到一定規(guī)模的時(shí)候,可以把它進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度,讓電動汽車這種負(fù)荷側(cè)的靈活性資源可以在電力市場中對電網(wǎng)產(chǎn)生合理的互動,進(jìn)一步的完善它在用戶側(cè)儲能中扮演這樣的一個(gè)角色。

今天我的匯報(bào)到此結(jié)束,謝謝大家。

主持人:感謝張翔博士的精彩分享。張博士剛才的演講讓我們對安徽新能源行業(yè)的發(fā)展有了更加清晰的認(rèn)識。再次感謝各位專家精彩的發(fā)言,今天的發(fā)言讓我們受益匪淺,金壇的論壇到此結(jié)束。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

(會議結(jié)束)

 

 11月20日上午現(xiàn)場直播
 

 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司安監(jiān)部專責(zé)高級工程師 郭鵬宇

《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站滅火技術(shù)研究》


 

郭鵬宇:尊敬的各位專家、各位來賓,非常感謝中國科技大學(xué)給我們這次交流的機(jī)會,我是國網(wǎng)江蘇省電力公司郭鵬宇,我給大家一起交流的是預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電站滅火技術(shù)研究,我們2018年做儲能第一期,去年第二期,現(xiàn)在陸陸續(xù)續(xù)開始投運(yùn),在此期間,我們組成課題組,對磷酸鐵鋰電池的滅火技術(shù)進(jìn)行了研究,形成了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),昨天卓工已經(jīng)和大家交流過了,我今天補(bǔ)充一下,主要是兩個(gè)方面的問題,一個(gè)是滅火技術(shù)方案及其分析,另外,在工程實(shí)施運(yùn)行過程中有關(guān)的注意事項(xiàng)。我們在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里面,4.8.1提出了電池預(yù)制艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置細(xì)水霧、氣體等固定自動滅火系統(tǒng),對于滅火系統(tǒng)的類型和技術(shù)參數(shù)應(yīng)當(dāng)要經(jīng)過模塊級的磷酸鐵鋰電池實(shí)體火災(zāi)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證,為確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的實(shí)體火災(zāi)模擬試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)由國家授權(quán)的機(jī)構(gòu)實(shí)施,在工程應(yīng)用過程中采用實(shí)體模擬試驗(yàn)結(jié)果時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定。對系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量、壓力、濃度、滅火劑噴放時(shí)間等技術(shù)參數(shù)不應(yīng)小于實(shí)驗(yàn)室結(jié)果。

第二是布置方式與試驗(yàn)時(shí)相同,第三是噴火控制策略與試驗(yàn)時(shí)相同。

根據(jù)以上原則,我們推薦兩個(gè)方案,一個(gè)是模塊級的系水霧滅火技術(shù),第二個(gè)方案用七氟丙烷等氣體技術(shù)和細(xì)水霧聯(lián)用技術(shù),目前我們通過一系列驗(yàn)證是有效的,當(dāng)然除了這兩個(gè)方案,如果要是再提出一個(gè)方案出來,能夠滿足實(shí)體火災(zāi)模擬試驗(yàn)的模型,當(dāng)然也是可以的。

在這兩個(gè)方案里面,最關(guān)鍵的焦點(diǎn)就是水,到底我們電池艙內(nèi)能不能用水滅火,這個(gè)在整個(gè)市面上有兩種觀點(diǎn),一種觀點(diǎn)是不能用水,一種觀點(diǎn)是可以用水,至于不能用水的理由我總結(jié)了一下,有三個(gè)理由。

第一個(gè)是DLT5027電力設(shè)備典型消防規(guī)程規(guī)定了,鋰電池應(yīng)設(shè)置在專用房間之內(nèi),當(dāng)建筑面積大于200平方時(shí),宜設(shè)置氣體滅火器。

第二個(gè),國網(wǎng)企標(biāo)10769《電化學(xué)儲能電站技術(shù)導(dǎo)則》第9.4.5、規(guī)定,當(dāng)鋰離子電池電站發(fā)生火災(zāi)時(shí),嚴(yán)禁使用水噴淋方式滅火。

我們研究了能夠用水滅火的理由,我初步歸納了一下,歸納了十項(xiàng)。

第一項(xiàng)就是水細(xì)滅火及的特征適用于磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn),磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn),在座專家前面都已經(jīng)溝通過了,火災(zāi)特點(diǎn)是A類火、B類火、C類火和E類火,是綜合類的火災(zāi),一系列火災(zāi)說明了,包括在門口,我們的宣傳牌上面,上面三個(gè)事故的案例,其中有兩個(gè)都是復(fù)燃的。針對這樣的火災(zāi)特點(diǎn),我們滅火的原則,第一,滅明火,第二,持續(xù)降溫,抑制熱失控,這里面抑制熱失控,我用紅色標(biāo)識出來,到底是抑制還是抑止,還是中斷,還是中止,到底用哪一個(gè)詞,這一塊我沒有深入的進(jìn)行研究過,但是從表象上來看,我用半分鐘或者三分鐘,把明火滅掉,滅掉之后又持續(xù)進(jìn)行噴,噴十分鐘,不會復(fù)燃。所以在這個(gè)里面,我對熱失控,它是一個(gè)抑制到中止的過程。針對這一個(gè)滅火的原則,對于水細(xì)滅火劑來說,我們了解了它幾個(gè)特征,第一個(gè)特征是可以滅A、B、C類火,到底是用水柱,還是用水噴霧,還是細(xì)水霧,不同的水的形態(tài),它的性質(zhì)是不一樣的。第二,具有很強(qiáng)的冷卻降溫能力以抑制電池模組熱失控持續(xù)發(fā)生。

為了研究冷卻降溫的能力,我們做了一個(gè)試驗(yàn),這個(gè)試驗(yàn)是在一個(gè)大的鐵箱里面,溫度達(dá)到300度的溫度,給它拍攝不同的滅火劑,看一下它的溫度降下去,然后再升上來的一個(gè)過程,大家看一下這個(gè)藍(lán)色的,藍(lán)色的是細(xì)水霧,它的溫度大約降到70度左右,慢慢往下降,而相同量的滅火劑,持續(xù)的時(shí)間是最長的,大家看一下六氟丙烷的或者七氟丙烷的,七氟丙烷是粉紅色的,一噴上去之后,溫度降下來非???,但是到低點(diǎn)之后,又快速的升上去,說明它保持持續(xù)降溫的能力不足。我們也發(fā)現(xiàn),我這個(gè)水,水力越小,彌漫性就越好,所以如果用細(xì)水霧的話,可以用最少量的水能夠達(dá)到持續(xù)降溫的效果。

第二個(gè)理由,我們大約做了20多次磷酸鐵鋰電池實(shí)體火災(zāi)模擬試驗(yàn),也證明了細(xì)水霧是有效的,我這個(gè)表里面羅列了四項(xiàng),我單獨(dú)的用七氟丙烷滅火的時(shí)候,的確是可以快速的滅火,但是過了七分鐘復(fù)燃了,當(dāng)然這個(gè)設(shè)計(jì)濃度和我們設(shè)計(jì)規(guī)程里面都是一致的,用全氟己酮滅火的時(shí)候,也滅火非???,大約過了三十秒就滅了,但是過了三分半鐘的時(shí)間就復(fù)燃了。用細(xì)水霧可以滅火,一般情況下,三分鐘之內(nèi)可以把火滅掉,滅火后持續(xù)噴十分鐘,一般是不會復(fù)燃的,這里面我們用了模塊級的保護(hù)。另外,我們用了七氟丙烷加細(xì)水霧的形式,前面噴射的是七氟丙烷,后面噴射的是細(xì)水霧,達(dá)到了快速滅火,不復(fù)燃。

現(xiàn)在我們江蘇、昆山、淮安幾個(gè)儲能電站都是用這種方式。這個(gè)圖片上,這個(gè)是模組級的七氟丙烷加細(xì)水霧的整個(gè)的過程,我們通過一系列的試驗(yàn),也證明了,就是一定設(shè)計(jì)流量、壓力的細(xì)水霧可以有效撲滅模組級磷酸鐵鋰電池的火災(zāi),七氟丙烷、熱氣溶膠、1230的滅火系統(tǒng)可以快速撲滅電池火,但不能抑制復(fù)燃?,F(xiàn)在市面上很多論文、試驗(yàn)認(rèn)為氣體滅火系統(tǒng)可以有效撲滅電池火,它的試驗(yàn)基于一到兩個(gè)單體電池,但是我們又對比了一系列的火災(zāi)事故,發(fā)現(xiàn)了為什么它那邊可以,到實(shí)際的現(xiàn)場的時(shí)候就不行呢?我說一根火柴和一堆火柴,或者一捆火柴,它的燃燒特性是不一樣的,也就是前面在市面上很多的論文,是基于不完整的火災(zāi)模型得出的結(jié)論。在這里面,我們所做的模組級的電池實(shí)體火災(zāi)模擬試驗(yàn),它的點(diǎn)燃方式跟大家明確一下,我們是用過充的方式,整個(gè)模組進(jìn)行過充,或者是你可以進(jìn)行底鏈加熱,這個(gè)底鏈加熱不是只加熱中間兩塊電池,而是全底鏈進(jìn)行加熱,所有的電池?zé)崾Э?,也就是說這個(gè)火災(zāi)模型是基于一個(gè)模組級的。

第三個(gè)理由,我們參照了消防應(yīng)急救援撲滅抑制電池火災(zāi)的方法,公安部在鋰電池生產(chǎn)儲存使用場所、火災(zāi)事故處置安全要點(diǎn)里面,明確的提出來,就是在鋰電化成工序和倉儲、使用場所發(fā)生火災(zāi)的,可按照C類火災(zāi)撲救方法,使用大量水進(jìn)行冷卻降溫,嚴(yán)防爆炸事故發(fā)生。第五條第七款中明確指出了,鋰離子電池具備持續(xù)放電特性,明火熄滅后,應(yīng)繼續(xù)利用水槍對火場進(jìn)行持續(xù)冷卻滅火。

第四個(gè)原因我們也查了一下,我國的地下車庫或者立體車庫在消防設(shè)計(jì)中,針對電動汽車的停放位置,自動滅火系統(tǒng)一般情況是采用開式的水噴淋滅火系統(tǒng)。

第五個(gè)理由,在美國最新頒布的855標(biāo)準(zhǔn)里面,它推薦使用水進(jìn)行電池滅火,在NFPA855《固定儲能系統(tǒng)安裝標(biāo)準(zhǔn)》里面規(guī)定,對于電池火,如果有水淹系統(tǒng),則采用全水淹系統(tǒng),水霧滅火系統(tǒng)需專門設(shè)計(jì),以適用于電池包,其設(shè)計(jì)的參數(shù)如噴嘴間距,流量等應(yīng)針對于制作商提供的電池包進(jìn)行實(shí)體火災(zāi)模擬試驗(yàn)。美國標(biāo)準(zhǔn)提出的水系統(tǒng)的應(yīng)用思路與江蘇技術(shù)方案基本一致。

第六個(gè)理由,關(guān)于DL502710.6.2的編寫說明解釋,大家可以看一下編寫說明里面,它提出了對于納流電池如果發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候,不應(yīng)使用水和二氧化碳滅火器,由于金屬鈉燃點(diǎn)低,且遇水即燃,所以禁止使用水進(jìn)行滅火,最后提出來鋰和鈉同屬于可燃電池,鋰電池的消防要求可參照鈉電池消防要求。這里面混淆了鈉離子和鈉原子的概念,我舉個(gè)例子,我說我們吃的食鹽叫氯化鈉,你放到水里面會不會燒起來,縱然我們的鋰電池?zé)崾Э剡^程中,有鋰枝晶產(chǎn)生,它產(chǎn)生的那一點(diǎn)點(diǎn)鋰枝晶與水相比,誰是主要矛盾,誰是次要矛盾。

第七個(gè)理由,關(guān)于水對電池等電力設(shè)備損壞的解釋。我們做了單組電池和模組電池的浸水試驗(yàn),試驗(yàn)證明短時(shí)間的浸水對單體電池、模組電池充放電性能無明顯影響,可以保證用水滅火后,未發(fā)生熱失控的電池可以繼續(xù)使用。

通過浸水試驗(yàn),我們從發(fā)生火災(zāi)損失的這一塊分析,我列了三個(gè),一個(gè)是浸水損失,一個(gè)是火災(zāi)損失,一個(gè)是社會影響,電池通過浸水再烘干一下,還可以用,但是過火的電池,這個(gè)是不能用的,如果要是火燒小了還好,火燒大了,會造成非常大的社會影響,而且我說我是用戶,我是電網(wǎng)公司的,如果火燒大了,社會影響,整個(gè)我們作為一個(gè)國企,我們承受不了那么大的社會影響。從控制策略來說,我這個(gè)水啟動的時(shí)機(jī),我們的標(biāo)準(zhǔn)里面設(shè)了兩個(gè),一個(gè)叫防火啟動,一個(gè)叫滅火啟動,從控制策略來說,一般情況下,我們通過煙感、溫感、可燃?xì)怏w探測器,這三重探測器對相關(guān)的信息進(jìn)行收集,收集過之后,我們根據(jù)電池整個(gè)的熱失控的特性或者叫燃燒特性來安排它的控制策略,在第一階段的熱失控的時(shí)候,我們可以探測出輕微的氣體,這個(gè)時(shí)候我們只需要把相關(guān)的斷路器斷開。到了第二階段,當(dāng)熱失控非常劇烈,呈噴射狀向外噴出的時(shí)候,煙濃度極具往外生長,這時(shí)候還有可能發(fā)生火災(zāi),所以我們提出防火啟動,這水平你把細(xì)水霧滅火系統(tǒng)打開,它不會再發(fā)生燃燒。

再一點(diǎn),補(bǔ)充一下,對于七氟丙烷、1230等含氟類滅火器,遇水會有氟化氫,會產(chǎn)生氫氟酸,氫氟酸對電池會有腐蝕,而純水不會產(chǎn)生腐蝕,并且細(xì)水霧有一定的電器的絕緣性能。

第八個(gè)方面,我們對國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)提出的滅火技術(shù)方案也進(jìn)行了分析,列了三個(gè),第一個(gè),用全氟己酮加適宜的控制策略,這是一個(gè),或者說是再加上干式管路,火如果要是正兒八經(jīng)復(fù)燃了的話,把水進(jìn)入到電池艙里進(jìn)行滅火。

第二個(gè)方案就是用七氟丙烷,現(xiàn)在很多地方都是用的七氟丙烷的滅火系統(tǒng),這個(gè)七氟丙烷滅外部的火這個(gè)是可以的,但是火大了的話,它根本滅不掉,而且還會復(fù)燃,所以用七氟丙烷加干式管路的形式。

第三個(gè)方案是用七氟丙烷加專用的冷卻降溫劑,再加干式管路,我們不管采用哪一種方式,而這種方式你要看這個(gè)儲能電站它的規(guī)模,它所處的位置是不是在郊區(qū)、鬧市區(qū)還是在山頂來決定你用什么樣的滅火系統(tǒng),但是不管怎么樣,到最后的應(yīng)急還是用水來應(yīng)急。

第九個(gè)方面,從經(jīng)濟(jì)性分析來看,相對于七氟丙烷、全氟己酮,水是易獲取、可以持續(xù),而且便宜。

第十個(gè)方面,電池艙內(nèi)可燃物比較多,一旦起火,經(jīng)濟(jì)損失和社會影響比較大。一個(gè)電池艙40節(jié)的集裝箱,熱失控概率比較大,對于一個(gè)大型的儲能電站,整個(gè)電站內(nèi)大約有一百多萬塊電池,我們可以保證電池的出廠的時(shí)候都是好的,但是你運(yùn)行了三年、五年,一年兩年之后,你不可避免的會出現(xiàn)一塊、兩塊電池,它的質(zhì)量就不行了,可能就會發(fā)生熱失控,所以從電站正常運(yùn)行來看,其實(shí)熱失控是一個(gè)大概率的事件。

結(jié)論—國內(nèi)外共識:水是磷酸鐵鋰電池滅火的有效手段。

在工程實(shí)施的時(shí)候有關(guān)的注意事項(xiàng),我們這邊也做了真正的工程應(yīng)用了。在細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提出了設(shè)計(jì)的要求,電池艙內(nèi)所采用的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)要符合國標(biāo)50898的要求,并且還提出了七點(diǎn)要求,第一點(diǎn)要求,設(shè)計(jì)參數(shù)要根據(jù)實(shí)體火災(zāi)模擬試驗(yàn)來使用,第二,滅火應(yīng)采用局部應(yīng)用的開式系統(tǒng),第三,一個(gè)噴頭保護(hù)一個(gè)電池模塊,霧滴分布應(yīng)全覆蓋模塊內(nèi)部;第四,電池模塊外殼應(yīng)專門設(shè)計(jì),確保細(xì)水霧有效噴射空間且水霧溢出率不低于25%;第五點(diǎn),滅火系統(tǒng)應(yīng)具有自動、手動、現(xiàn)場機(jī)械啟動方式。第六點(diǎn),設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮施工吊裝、可燃?xì)怏w爆燃造成的管路受損情況,增加防變形的技術(shù)措施。另外提出,除了滅火性能以外,滅火系統(tǒng)的組建要符合細(xì)水霧滅火裝置GA1149。

施工要求提了兩點(diǎn)。第一點(diǎn)要符合國標(biāo)58989的要求,就是管路施工過程中一定要保證管路里面沒有什么雜質(zhì),否則水一開就把噴頭堵死了,這在施工過程中一定要關(guān)注。第二個(gè),我們在團(tuán)標(biāo)里也提出了預(yù)制艙安裝電池模塊之前,建議將消防水系統(tǒng)、固定自動滅火系統(tǒng)安裝調(diào)試合格,因?yàn)閺氖忻嫔纤l(fā)生的事故來看,很多是處于施工過程中,包括在外面我們的宣傳牌上面,江蘇湛江的那一起,就是施工過程中造成的火災(zāi)。

下面說一下熱失控的應(yīng)急處置的要求,就著這個(gè)機(jī)會,我一定要跟大家呼吁一下,我們儲能電站的熱失控可能會成為一種常態(tài),因?yàn)閱误w電池太多了,電池的質(zhì)量的問題,所發(fā)生的熱失控可能會隨時(shí)發(fā)生,不過,這個(gè)大家也不要怕,因?yàn)閺恼麄€(gè)運(yùn)行的角度來看,它是一個(gè)電池發(fā)生熱失控,一個(gè)電池發(fā)生熱失控,它的熱量、它的溫度會馬上升上去,只要前期斷掉,就不會出問題。第一步是把簇級繼電器斷開,這樣不會發(fā)生正常的簇給發(fā)生故障的簇進(jìn)行充電的情況。第二步,啟動通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng),這里面明確一下,電池艙內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng),和正常建筑物的防排煙系統(tǒng)是不一樣的,我們這個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)是一套保護(hù)裝置。在處置的時(shí)候,關(guān)注這兩點(diǎn)。

最后說一下電池艙的火災(zāi)處置,電池艙的火災(zāi)處置,如果發(fā)生火災(zāi)的話,一定要設(shè)為自動滅火,要用大量的水進(jìn)行控火和滅火。

我就說這么多,拋磚引玉,感謝大家,謝謝。   (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

浙江華云信息科技有限公司智慧能源公司博士 劉雙宇

《基于預(yù)防的儲能電池診斷云平臺》


 

劉雙宇:各位與會專家上午好,非常感謝中科大、中科中渙的邀請,我是浙江華云信息科技有限公司儲能業(yè)務(wù)部劉雙宇,今天由我向各位分享由華云科技自主研發(fā)的儲能電池診斷云平臺。

匯報(bào)主要有三個(gè)方面,一是明確儲能電池在線診斷的需求,二是儲能電站運(yùn)行監(jiān)控及診斷平臺,最后匯報(bào)華云科技的基本情況。

今年以來,儲能各界已經(jīng)明確感覺到儲能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了爆發(fā)的前夜,在宏觀層面,習(xí)主席2060年中國炭中和的提出實(shí)際上將風(fēng)光等可再生能源發(fā)展推向了高潮,與之配套的儲能產(chǎn)業(yè)也迎來了一個(gè)爆發(fā)的起點(diǎn)。在具體的應(yīng)用層面,云網(wǎng)核側(cè)對儲能需求也從過去可有可無的狀態(tài)到現(xiàn)在必須重點(diǎn)考慮的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。中國十四五電力發(fā)展規(guī)劃中提出,到2025年,新建電化學(xué)等新型儲能規(guī)模要達(dá)到4000萬千瓦,以我們現(xiàn)在的儲能技術(shù)來說,預(yù)計(jì)90%以上都會是鋰離子電池,未來在海量的鋰離子電池在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用,其安全穩(wěn)定的技術(shù)必須要進(jìn)行重點(diǎn)考慮和深入研究。目前來看,鋰離子電池單體內(nèi)部的失效機(jī)理仍然不夠明確,安全相關(guān)參數(shù)的非線性變化,使得我們儲能電池它的運(yùn)行狀態(tài)的評估以及預(yù)測都變得非常的困難,電池成組之后,電池單體離散度增加,更加增加了儲能電池它未來的安全風(fēng)險(xiǎn)以及運(yùn)維難度。

儲能安全是一個(gè)多維度、系統(tǒng)性的一個(gè)工作,既有時(shí)間維度,又有空間維度,在消防系統(tǒng)、監(jiān)控平臺、定時(shí)管理系統(tǒng)方面都需要進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代,在這里面,電池管理系統(tǒng)是一個(gè)非常非常重要的一個(gè)技術(shù)和產(chǎn)品,它的主體功能是,重點(diǎn)是提取電池、溫度、電壓、電流相關(guān)的參數(shù),當(dāng)然也具有一定的SOC內(nèi)組相關(guān)的計(jì)算能力,但是這些并不足以去支撐儲能電池全生命周期運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和診斷。

在這里華云科技提出云邊協(xié)同的儲能電池診斷系統(tǒng)概念,這個(gè)概念并不是一個(gè)非常新的思路,但是對于電網(wǎng)公司這樣一個(gè)平臺型的企業(yè)來說,對儲能電站的集中監(jiān)控和診斷,具有非常特殊的需求,因?yàn)樾「怕省⒋笫录?,對電網(wǎng)公司來說,它的容忍度其實(shí)是比較低的,我們這樣一套診斷系統(tǒng)基本的原理是通過邊緣計(jì)算的智能中斷采集電池管理系統(tǒng)提取與儲能電池相關(guān)的一些參數(shù),通過數(shù)據(jù)的清洗、加工和一定的算力,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?,在云端,我們部署了與電池安全性、可靠性相關(guān)的算法,可以對電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的診斷,以及安全提前的預(yù)防,并且可以通過人工智能和大數(shù)據(jù)的分析技術(shù),不斷的去提升診斷的精準(zhǔn)性和可靠性。

下面介紹一下我們儲能電池診斷云平臺的基本的情況。儲能電池診斷云平臺,它主體分為三個(gè)模塊,在電站級、電堆級和電芯級。電站級是去展示儲能電站基本的參數(shù)和廠站的布局,在電堆級主要是呈現(xiàn)電池堆的實(shí)時(shí)的運(yùn)行的參數(shù)和歷史的數(shù)據(jù),當(dāng)然還包括SOC和SOH的數(shù)據(jù),在電芯級主要是將算法進(jìn)行圖表化,在電芯級里面主要是布置了與電芯安全性、可靠性相關(guān)的算法,在電芯層面,它的診斷的功能究竟怎么實(shí)現(xiàn)的呢,在算法層面,我們一共有三個(gè)維度,第一個(gè)維度是重要參數(shù)的實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù),我們會根據(jù)行業(yè)的一些規(guī)則,或者是數(shù)據(jù)的一些經(jīng)驗(yàn)值對它進(jìn)行設(shè)置閾值,這些重要參數(shù)主體是包括溫度、電壓、容量、內(nèi)組和SOH,超出閾值會進(jìn)行預(yù)警。第二個(gè)是重要參數(shù)的變化率,我們會給重要的一些參數(shù)的變化率設(shè)定一個(gè)秩序區(qū)間。第三個(gè)維度是重要參數(shù)的變化率,我們設(shè)置恒虛警閾值。

目前我們這樣一個(gè)儲能電站的云平臺,依舊是AI大數(shù)據(jù)以及應(yīng)用平臺相結(jié)合。這件事情本身具有非常非常大的難度,我們也非常歡迎在這方面有研究經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì),大家能夠一起合作,推動我們這個(gè)儲能電池診斷云平臺能夠逐步走向成熟。

平臺能力主要有三個(gè)方面:

第一是實(shí)時(shí)預(yù)防及診斷,可以對事故模組和事故電芯進(jìn)行快速定位,第二是支持站級調(diào)度優(yōu)化,第三是業(yè)務(wù)快速拓展能力。針對第三點(diǎn),我想更多的談一些我們關(guān)于平臺未來的部署以及產(chǎn)品開發(fā)方面的想法和思路。

未來這個(gè)平臺的部署預(yù)計(jì)會采用云端和屬地部署共同進(jìn)行的方式,屬地部署預(yù)計(jì)大概率廠站監(jiān)控平臺會做融合性的工作,云端部署更大的價(jià)值是便于對平臺的產(chǎn)品進(jìn)行更新和迭代,在產(chǎn)品開發(fā)層面,我們有一些想法,但是目前還沒有評估它的可行性,我們現(xiàn)在是在考慮下一步重要的工作是將邊緣計(jì)算的智能終端跟電池管理系統(tǒng)的第三級架構(gòu)做深入的融合。在這個(gè)過程中,就需要加強(qiáng)電池管理系統(tǒng)第三級架構(gòu)的應(yīng)急設(shè)計(jì),尤其是強(qiáng)化CPU和FLASH方面的功能。

接下來介紹一下我們儲能電池診斷云平臺整個(gè)界面設(shè)計(jì)的基本的情況,這個(gè)界面展示的是我們正在和即將進(jìn)行部署儲能電池診斷云平臺的四個(gè)站址,包括浙江電網(wǎng)公司儲能一級工程的寧波云思變,還有正在規(guī)劃的儲能二期的站址。

在電站維度展示更多的是儲能電站基本的站址情況,包括充放電的功率、容量和告警情況,以及可充放電的深度,包括我們對儲能站址實(shí)際情況進(jìn)行了建模,也展示了它的布局圖,我們現(xiàn)在展示的這個(gè)圖剛好是我們寧波的基本情況。在電芯層面,更多的是在診斷方面去輔助運(yùn)維。

對于第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),隨著我們電站的運(yùn)行,儲能電池診斷系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程,我想數(shù)據(jù)耦合未來是可以實(shí)現(xiàn)的,而且云網(wǎng)大數(shù)據(jù)的分析系統(tǒng)也會逐步走向成熟,但是針對第二個(gè)和第三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),尤其是將內(nèi)部失效機(jī)理外部特征參數(shù)的顯性化,應(yīng)該說是一個(gè)非常困難的一個(gè)工作,因?yàn)檫@里面既有一些共性的一些工作要做,同時(shí)還有非常多的非共性的工作要去做,因?yàn)殡姵夭煌a(chǎn)廠家的電池,不同的生產(chǎn)工藝,還有原材料的一些變化,都會對鋰離子電池內(nèi)部的一些失效機(jī)理的圖譜帶來明顯的變化,本身的工作難度其實(shí)是比較大的。

接下來向各位匯報(bào)一下我們?nèi)A云科技相關(guān)的基本情況。

首先介紹一下我們這款儲能電池診斷云平臺的應(yīng)用情況,我們是首先在電網(wǎng)系統(tǒng)以外,也將其應(yīng)用到了鐵塔還有通信運(yùn)營商的基站儲備系統(tǒng)當(dāng)中,目前浙江省成面鐵塔包括通信運(yùn)營商正在實(shí)時(shí)建設(shè)基站儲備運(yùn)營系統(tǒng)。目前浙江省一共有十萬座存量的紅基站,在這些存量的紅基站當(dāng)中,共有五到六萬座具備建設(shè)可行性。實(shí)時(shí)儲備電系統(tǒng)以后,一方面可以降低5G基站運(yùn)營商電費(fèi)支出的壓力,另外對于浙江電網(wǎng)公司來說也是一個(gè)非常有好處的事情,因?yàn)檎憬‰娋W(wǎng)剛剛提出多元融合,高采性電網(wǎng)的建設(shè),一個(gè)主體原因是浙江整體的負(fù)荷缺口在增大,5G基站確定之后,對負(fù)荷缺口也是越來越大。對于廣域可調(diào)可控的基站儲能是非常好的需求側(cè)的資源。另外我們6MW,8.4萬MWH的寧波越瓷變運(yùn)行平臺正在建設(shè)中。

接下來簡單介紹一下我們?nèi)A云科技的基本情況,華云科技是國網(wǎng)浙江省電力公司的省管產(chǎn)業(yè)單位。我們目前是已經(jīng)到了3000人,年收入在25億。它是國內(nèi)領(lǐng)先的能源綜合服務(wù)領(lǐng)域的數(shù)字化解決方案的供應(yīng)商,它的主營業(yè)務(wù)主要有幾個(gè)大的方面,包括電力信息化,電力市場、電子商務(wù),當(dāng)然也包括儲能,我們儲能業(yè)務(wù)部是2018年成立的,當(dāng)時(shí)是響應(yīng)浙江省電網(wǎng)公司,要推動電網(wǎng)側(cè)儲能市場的一個(gè)需求。

我們儲能業(yè)務(wù)部它的主體業(yè)務(wù)主要有三個(gè)方面。第一是儲能電站的檢測業(yè)務(wù),第二是儲能核心裝備的開發(fā),第三是儲能系統(tǒng)的集成以及工程應(yīng)用,在檢測方面,我們儲能業(yè)務(wù)部擁有華東地區(qū),目前來說最大的儲能電站檢測平臺,占地大概有5000平米,也是中國電科院儲能檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的分中心,它目前檢測能力覆蓋了儲能電池、單體模組、變流器和并網(wǎng)檢測。在產(chǎn)品方面,我們已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品包括面向基站的儲備電系統(tǒng),針對配電臺區(qū)增容、應(yīng)急保電以及搶修的移動儲能電源車,還有剛剛介紹的運(yùn)行監(jiān)控平臺。當(dāng)然我們也做了很多與儲能規(guī)劃和咨詢相關(guān)的一些業(yè)務(wù),包括做了一些國家能源局的課題,還有給國家電網(wǎng)、大唐集團(tuán)、國投集團(tuán)以及成都經(jīng)信委做了一些相關(guān)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的項(xiàng)目,目前我們正在實(shí)施的是九個(gè)浙江省公司電網(wǎng)側(cè)儲能項(xiàng)目的檢測業(yè)務(wù),實(shí)際上在檢測過程中,可以說出現(xiàn)問題最多的就是電池,電池出現(xiàn)的一些主要的問題,比如說充放電能量不滿足實(shí)際要求,還有短路測試過程中,會出現(xiàn)一些起火的情況,當(dāng)然這里面,我想有一些主觀的原因,也有一些客觀的原因,因?yàn)槲覀兯械倪@些檢測都是按照國家標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行檢測,標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品之間也需要一段時(shí)間要去做一些磨合。

另外,我們正在進(jìn)行四個(gè)儲能電池云平臺的部署,以及三百多個(gè)基站儲能的建設(shè),還有兩個(gè)電網(wǎng)側(cè)儲能項(xiàng)目正在實(shí)施。當(dāng)然我們還在跟進(jìn)浙江省的兩個(gè)電網(wǎng)側(cè)調(diào)頻的項(xiàng)目。另外在合作方面,我們跟國內(nèi)的一流的供應(yīng)商,還有高水平的科研院所,以及第三方協(xié)會都有非常密切的合作,這里面包括比亞迪、高特電子、中科中渙,中科大、浙江大學(xué)等。

我的匯報(bào)就是這些,謝謝。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

陽光電源股份有限公司總監(jiān) 汪東林

《陽光電源儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)》



 
 

汪東林:各位行業(yè)的專家、各位行業(yè)的同仁們上午好!

我今天帶來的報(bào)告,剛才跟王老師說的題目稍微有些區(qū)別,我的題目是儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),今天跟大家匯報(bào)的主要還是安全控制方面的核心技術(shù)。

我今天匯報(bào)的第一個(gè)部分就是儲能系統(tǒng)目前存在的一些挑戰(zhàn)和安全存在的一些問題,第二個(gè)部分,我會重點(diǎn)就儲能系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì),特別是系統(tǒng)安全的防護(hù)說一下集成的關(guān)鍵技術(shù),第三部分,我會跟大家分享一下,陽光電源在全球做的典型案例,以及陽光電源全球儲能的業(yè)務(wù)布局。

第一、儲能系統(tǒng)發(fā)展存在的一些挑戰(zhàn)。首先我們今天看到的是國內(nèi)整個(gè)市場的發(fā)展,今年一年應(yīng)該說是國內(nèi)儲能快速發(fā)展的年份,今年預(yù)計(jì)我們整個(gè)國內(nèi)儲能會達(dá)到GW級時(shí)代,相比去年500MW,今年整個(gè)儲能會翻一番的節(jié)奏往前發(fā)展。這其中做出非常大貢獻(xiàn)的就是我們今年可再生能源加儲能會對儲能市場做出非常大的貢獻(xiàn)。

到目前為止,全國有將近十四個(gè)省份已經(jīng)明確出臺了風(fēng)電廠和光伏電站必須要安裝一定比例的儲能,這個(gè)一定比例基本上是在5%到20%之間,儲能小時(shí)數(shù)基本上在1小時(shí)到2小時(shí),整體下來,到今年一季度,官方公開的文件,新能源廠站安裝的數(shù)量規(guī)模已經(jīng)達(dá)到1GWH以上,到最終年底,不是所有的指標(biāo)都會如額完成,很多可能不會按預(yù)期那樣發(fā)展,我們總結(jié)下來,今年2020年,將是整個(gè)新能源加儲能的元年,我們知道2018年是電網(wǎng)側(cè)儲能的元年,2017年是用戶側(cè)儲能元年,2020年將是新能源加儲能的元年。2021年,儲能的大規(guī)模發(fā)展可能和新電源廠站加儲能會有非常大的關(guān)系。

當(dāng)然我們也遇到,雖然今年整個(gè)儲能市場發(fā)展非常好,特別是新能源廠站加儲能,對整個(gè)市場貢獻(xiàn)非常大,但是我們也認(rèn)識到,今年很多新能源廠站加儲能90%以上都是政策驅(qū)動,都是地方政策或者電網(wǎng)公司,或者是調(diào)度要求這些新能源廠站,為了解決新能源消納問題,必須安裝新能源儲能,這是政策驅(qū)動的結(jié)果,我們要深刻認(rèn)識到,整個(gè)成本還是非常高的,我們簡單測算,如果針對一個(gè)光伏電站,如果增加20%,兩小時(shí)儲能,初期成本會提高8%到10%左右。整個(gè)來說,實(shí)際增加的儲能并不會給新能源廠站帶來非常大的效益,最終這些新能源廠站加儲能市場怎么發(fā)展,還是有賴于我們儲能系統(tǒng)的度電成本的下降,我們可以看右邊的趨勢圖,今年整個(gè)儲能的度電成本基本在5毛錢左右,這個(gè)5毛的度電成本沒有辦法分?jǐn)偟叫履茉磸S站的,但是我們可以看到,到五年之后,整個(gè)儲能成本會下降到兩毛錢左右,一旦下降到兩毛錢之后,再配合一定的政策,相關(guān)政策的出臺,我們認(rèn)為在2020年之后到2025年之間,儲能系統(tǒng)的成本和政策的互動是可以保證新能源廠站加儲能的整體經(jīng)濟(jì)收益的。

另一塊就是我們也可以看到行業(yè)中目前存在的一個(gè)很明顯的大家能看到的問題,就是儲能系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)存在的挑戰(zhàn),我們現(xiàn)在可以看到,現(xiàn)在很多的鋰電池企業(yè)非常多,做儲能集成的企業(yè)也非常多,可能不太了解儲能系統(tǒng)集成的可能認(rèn)為儲能系統(tǒng)集成可能就是將鋰電池儲能變流器以及相關(guān)的EMS、工控裝到集裝箱里去就可以交付給客戶了,這是非常不正確的認(rèn)識,實(shí)際上儲能系統(tǒng)涉及很多的問題,如果儲能系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)干不好,可能會給后期留下非常大的隱患。

還有一塊,我們現(xiàn)在可以看到很明顯的問題,就是在儲能系統(tǒng)的集成上,很多的非專業(yè)的儲能系統(tǒng)集成廠家會直接拿動力汽車電池直接運(yùn)到儲能系統(tǒng)集成里面去,我們2017、2018年國標(biāo)已經(jīng)出臺了,專門出臺儲能電池的標(biāo)準(zhǔn),不管是標(biāo)準(zhǔn)之前還是標(biāo)準(zhǔn)之后,儲能系統(tǒng)的安全性和它的設(shè)計(jì)和要求都是不可以直接拿動力汽車的電池直接運(yùn)到儲能系統(tǒng)里面去的,我們可以做一下對比,儲能系統(tǒng)電池和動力汽車電池它的壽命,它的安全性有非常大的差異,我們知道動力汽車的電池為了滿足續(xù)航里程的需求,現(xiàn)在基本上動力汽車電池三千次的循環(huán)壽命就可以很好的滿足續(xù)航里程的需求,但是我們知道,儲能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般最少都是十年、十五年,甚至很多的廠站里面提出了20到25年的設(shè)計(jì)壽命要求,實(shí)際上它對這個(gè)電池的壽命不是1000次到3000次可以滿足的,現(xiàn)在最少是5000次到6000次,最新的可以達(dá)到8000次到1萬次壽命。

動力汽車電池對電池的要求相對來說比儲能電池更寬松一些,在動力汽車上面,在極端的條件下,我們可以看到的結(jié)果,汽車著火之后,只需要給司乘人員有五分鐘的逃生時(shí)間,動力電池的電池應(yīng)用就可以符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求了,但是在儲能系統(tǒng)里面我們知道,一個(gè)儲能系統(tǒng)的安裝的集裝箱,它的價(jià)值基本上在上百萬、幾百萬的等級,它的經(jīng)濟(jì)性和對整個(gè)電站、對電網(wǎng)安全性的要求,跟動力汽車電池是一樣的。30276明確要求,儲能電池的安全性,不管在任何條件下,不管是過充過放、熱擴(kuò)散,不允許有起火爆炸的問題,所以動力汽車電池是完全不一樣的。

很多的集成廠家是不具備產(chǎn)品的整體測試能力的,最終會導(dǎo)致交付給客戶的系統(tǒng)會出現(xiàn)一系列的問題,這些問題會初步在候面的儲能系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中暴露出來,安全隱患、故障率、上線率,以及整個(gè)儲能系統(tǒng)的壽命、成本都會產(chǎn)生很多問題。

這里我舉兩個(gè)簡單的例子,我們也是在實(shí)際的電站考察中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)非常典型的電站,其中一個(gè)電站是并網(wǎng)運(yùn)行一年,可以看到將近兩萬次以上的告警、故障,甚至中間發(fā)生N次停機(jī)現(xiàn)象,對整個(gè)電站運(yùn)行發(fā)生非常大的影響。

還有一塊是行業(yè)論壇非常關(guān)注的,就是安全問題,昨天很多專家已經(jīng)提出來了,到目前為止整個(gè)儲能電站的著火在全球來看是屢禁不止,特別是韓國,韓國目前是29座,到今天為止已經(jīng)是30座了,韓國將近是一千多座電站,事故率基本上接近1.7%,同時(shí)在國內(nèi),雖然我們用的是磷酸鐵鋰電池,但是情況也不是特別樂觀,從2017到2018年,到2019年,都出現(xiàn)了電池的嚴(yán)重的著火事故,同樣在美國的亞利桑那州,電網(wǎng)側(cè)儲能出現(xiàn)嚴(yán)重的著火問題,并且傷及當(dāng)時(shí)的消防人員。這些隱患跟系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、電池本體缺陷,安全設(shè)計(jì)、防護(hù)設(shè)計(jì)上面都有千絲萬縷的關(guān)系。

另一塊就是我以前在論壇里呼吁的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我們現(xiàn)在目前的儲能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,我們的標(biāo)準(zhǔn)是跟不上整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,很多的標(biāo)準(zhǔn),最新的標(biāo)準(zhǔn)36276有很多地方需要改進(jìn)和優(yōu)化,還有一些非常老的標(biāo)準(zhǔn),像51048,在2014、2015年左右,限制了行業(yè)的發(fā)展。

第二部分,我主要是從儲能系統(tǒng)集成設(shè)計(jì),從兩個(gè)角度,因?yàn)檎麄€(gè)儲能系統(tǒng)安全是從防護(hù)消三個(gè)角度確保最終儲能系統(tǒng)的安全,最關(guān)鍵最關(guān)鍵的,從集成設(shè)計(jì)角度,我們需要從防和護(hù)兩個(gè)角度提升整個(gè)儲能系統(tǒng)的安全性,最終儲能系統(tǒng)發(fā)生極端著火事故需要細(xì)水霧、七氟丙烷這些滅火措施做最后一道安全保障。

目前我們儲能系統(tǒng)在三大場合都可以看到儲能系統(tǒng)的應(yīng)用,發(fā)電側(cè),特別是風(fēng)光儲的融合,儲能系統(tǒng)的加入,電網(wǎng)側(cè)的儲能,在2018年發(fā)展到非常頂峰的階段,很好支撐電網(wǎng)輸配電的改造延遲。用戶側(cè)2017年也得到了非常大的發(fā)展。

還有一塊就是儲能變流器,這是整個(gè)儲能系統(tǒng)最核心的部分,也是保障整個(gè)儲能器的安全,對儲能變流器多機(jī)直并的技術(shù),在江蘇省電網(wǎng)儲能,有些科技示范項(xiàng)目里,已經(jīng)把SVG設(shè)備拿掉了,直接用儲能變流器的無功升能力進(jìn)行直升。海耶一塊是提升整個(gè)儲能的效率,同時(shí)隨著新能源接入比例越來越高,對電網(wǎng)友好支撐,對電網(wǎng)的支撐作用要求越來越高。另一塊是快速響應(yīng),現(xiàn)在我們整個(gè)新能源廠站,如果需要加儲能,最終都是需要儲能變流器快速的功率支撐能力,包括有功和無功,后面有一個(gè)章節(jié)說到快速支撐能力對電網(wǎng)進(jìn)行友好的支撐。同時(shí)在其他電廠,像儲能變流器的離網(wǎng)運(yùn)行能力也在很多場合會用到,在2018年湖南的電網(wǎng)側(cè)項(xiàng)目里面,實(shí)際上是為了很好的提升儲能電站的建設(shè),在最終并網(wǎng)的時(shí)候,在并網(wǎng)沒有接觸時(shí)候,我們利用儲能運(yùn)行離網(wǎng)運(yùn)行的能力。

最終在儲能系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)這一塊,設(shè)計(jì)安全保護(hù),總結(jié)有三大方面,特別是安全性角度,主要是從高度集成和集成收益,跟安全非常相關(guān)的就是我們的直流管理和安全可靠的運(yùn)行,最終通過智慧管理,保證我們儲能系統(tǒng)的安全。

第一個(gè)部分就是高度集成設(shè)計(jì),就是在儲能系統(tǒng)里增加了本地控制器,本地控制器起到上傳下達(dá),承上啟下的控制作用,對下面,對儲能變流器內(nèi)部頂層的設(shè)備,包括儲能變流器電池管理系統(tǒng)、溫控、消防系統(tǒng)和視頻做一個(gè)本地化的集成控制。對本地所有控制器進(jìn)行控制。對下,整個(gè)功率控制可以通過本地控制器實(shí)行下達(dá)。還有就是1500伏高壓,我們最近在行業(yè)呼吁也非常多,就是我們1500伏的儲能系統(tǒng)在國外已經(jīng)非常成熟的應(yīng)用了,在國內(nèi)我們也在推,1500伏它的能量密度和功率密度都提升了35%,如果使用1500伏,整個(gè)成本可以降低5%,儲能系統(tǒng)的效率可以提升3%。

還有一個(gè)是儲能系統(tǒng)非常關(guān)注的要點(diǎn),就是儲能系統(tǒng)的效率,我們通過儲能變流器,很好的溫控系統(tǒng)和精益制造,以及優(yōu)化設(shè)計(jì),可以保證儲能系統(tǒng)充放電循環(huán)效率可以達(dá)到90%,也就是在0.5C可以做到90%以上的效率,這樣可以很好提升儲能電站的RTE效率,保證儲能電站的收益。

還有就是四級電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),我們現(xiàn)在電池管理系統(tǒng)在傳統(tǒng)的三級電池管理系統(tǒng),我們采用的是四級,在集裝箱級別里面,我們會增加一些集裝箱級的電池管理系統(tǒng),也就是本地控制器,這樣可以很好的將鋰電池系統(tǒng)和集裝箱系統(tǒng)有機(jī)融合,表現(xiàn)對外就是完整的儲能系統(tǒng)對外整體的管理和控制,這樣可以確保整個(gè)集裝箱而不是三級管理系統(tǒng),體現(xiàn)真正的安全性設(shè)計(jì)。

還有一塊就是4級熔斷,我們知道儲能系統(tǒng),現(xiàn)在大型的儲能電池已經(jīng)到達(dá)3MWH到4MWH,我們通過多級熔斷的保護(hù)技術(shù)可以很好的對儲能直流側(cè)的電能進(jìn)行熔斷。

還有是MS級系統(tǒng)快速聯(lián)動保護(hù)。我們在韓國23起電站事故里面總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn),很多直流側(cè)的安全是有依賴于快速的理論保護(hù),就是依賴于我們的BMS和PCS這種毫秒級的,通過硬件信號進(jìn)行傳遞信號的快速保護(hù),我們現(xiàn)在的BMS和PCS整個(gè)快速保護(hù)時(shí)間可以做到20毫秒以下,針對一些極端的短路,快速的需要PCS緊急保護(hù)可以通過硬件等保進(jìn)行保護(hù)。

還有直流回路安全,剛才前面領(lǐng)導(dǎo)也說了,我們國內(nèi)的儲能電站在電站的安裝階段就可能出現(xiàn)事故,導(dǎo)致儲能還沒有投用就會出現(xiàn)安全問題。我們有專門的軟件的松動檢測算法,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電流直流芯的接線不可靠,從而提示EMS系統(tǒng)及時(shí)偵測出來,報(bào)警,提示用戶運(yùn)維,同時(shí)避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

還有一塊,為了保持電池壽命,我們整個(gè)儲能電池集裝箱的溫度設(shè)計(jì),控制在正負(fù)5度,保證電芯到整個(gè)電池系統(tǒng)的壽命。

儲能系統(tǒng)最終應(yīng)用的環(huán)境各有差異,有的地方是嚴(yán)寒,有的地方是酷熱,有的地方是高風(fēng)沙,有的地方是高海拔,這樣就要求我們儲能系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候,就要針對不同的環(huán)境,采用不同的設(shè)計(jì)方式來滿足儲能現(xiàn)場的運(yùn)行和工況的需求。我們儲能系統(tǒng)在雙湖,海拔高度達(dá)到5000米以上,夜間極低溫度會達(dá)到零下30度。還有針對炎熱,我們在美國的亞利桑那州,室外溫度達(dá)到47攝氏度,在這種極端的條件下,我們都可以保證儲能系統(tǒng)內(nèi)部溫度在23度到正負(fù)5度的設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。

還有四位一體系統(tǒng)安全測試,我們2018年國標(biāo)發(fā)布30276,從電池單組到模組,我們要求是四位一體,做嚴(yán)格測試,同時(shí)滿足國標(biāo)相關(guān)的嚴(yán)格要求。

智慧管理這塊,就是快速攻略控制技術(shù),我們現(xiàn)在整個(gè)儲能性能設(shè)計(jì)可以滿足整個(gè)廠站的30毫秒的設(shè)計(jì)要求,整個(gè)儲能電站可以在系統(tǒng)指令下來之后,可以做到30毫秒的功率響應(yīng),我們在最近國網(wǎng)江蘇省的15兆瓦到26兆瓦時(shí)的項(xiàng)目上面,已經(jīng)得到了驗(yàn)證。還有就是電芯毫秒級的控制,現(xiàn)在我們整個(gè)儲能系統(tǒng)里面,對所有電芯進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,它的整個(gè)控制數(shù)量級,整個(gè)實(shí)時(shí)的要求可以做到毫秒級,甚至一些關(guān)鍵的指標(biāo)可以做到百微秒級的控制。

還有就是整個(gè)儲能系統(tǒng)的故障預(yù)警,錄播和遠(yuǎn)程診斷定位。現(xiàn)在我們一個(gè)四英尺的電池集裝箱會做到兩百個(gè)以上。還有我們的能量管理系統(tǒng)可以滿足發(fā)、輸、配、用各個(gè)場景的使用要求。

第三個(gè)部分就是介紹一下陽光電源的業(yè)務(wù)布局和典型的項(xiàng)目。

陽光電源成立于1997年,2011年在深交所上市,目前我們的研發(fā)人員接近4000人,我們40%以上都是研發(fā)人員,我們也是全球100強(qiáng)能源企業(yè)。經(jīng)過多年發(fā)展,我們業(yè)務(wù)平均增長率超過30%,逆變器的出貨量已經(jīng)突破120GW,儲能系統(tǒng)我們目前做的項(xiàng)目個(gè)數(shù)已經(jīng)超過一千個(gè)以上,這個(gè)是2020年二季度的數(shù)據(jù),我們整個(gè)產(chǎn)能是50GW逆變設(shè)備和5GWH鋰電池和6GWH的生產(chǎn)能力。

目前我們的產(chǎn)品覆蓋120個(gè)國家,服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)達(dá)到全球50個(gè)國家以上。

目前我們的儲能變流器達(dá)到3000瓦到6.9兆瓦的單機(jī)能力,我們的鋰電池技術(shù)應(yīng)該是國內(nèi)很少幾家三元和磷酸鐵鋰雙路線,目前為止,我們的儲能系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到3500套以上的集成經(jīng)驗(yàn)。

目前我們?nèi)虻膽?yīng)用案例達(dá)到一千個(gè)以上,我們也非常自豪,我們所有項(xiàng)目當(dāng)中,未發(fā)生任何的安全事故,我們主要應(yīng)用在北美、歐洲這些高端的儲能市場。

這個(gè)是我們2019和2020年在新疆做的第一個(gè)14兆瓦和28兆瓦時(shí)的光儲合項(xiàng)目。這個(gè)是2019年投運(yùn)的55兆瓦和111兆瓦時(shí)的分儲合項(xiàng)目。這個(gè)是廣東佛山20兆瓦和10兆瓦火儲聯(lián)合項(xiàng)目。這個(gè)是我們2019年在美國印地安納州啟動的項(xiàng)目。

這是我匯報(bào)的全部,謝謝大家。 (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)

 

國網(wǎng)綜能服務(wù)集團(tuán)科技研發(fā)中心研究員 周喜超

電化學(xué)儲能電站安全問題分析




 

周喜超:尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同事,各位儲能產(chǎn)業(yè)界的各位同仁,非常高興有機(jī)會和大家在此交流。今天這是個(gè)沙龍,我謹(jǐn)代表我個(gè)人談?wù)勎覍δ軓臉I(yè)這么長時(shí)間的一個(gè)思考和認(rèn)識。非常感謝組委會這次的安排。我個(gè)人感覺今天上午的安排,時(shí)序上還挺有意思的,首先是我們對儲能的認(rèn)識,不同的人站在不同的角度,它的認(rèn)識完全不一樣,我們首先發(fā)言的是郭處,站在業(yè)主角度,把好安全的最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),就是著火了我們怎么滅?第二位和第三位都是站在供應(yīng)商和集成商角度,就是我要給工程項(xiàng)目提供哪些安全性的產(chǎn)品或者是設(shè)計(jì),提供一些可靠的設(shè)備能夠保障安全,我想,我今天是作為投資者,投資者呢,我是這樣考慮的,這個(gè)安全太重要了,我掙不掙錢是第二位的,一把火把這個(gè)燒了,可能就什么都沒有了,所以我想呢,這個(gè)儲能行業(yè)雖然風(fēng)風(fēng)火火,但是從行業(yè)角度來說,儲能電池的火還不能讓它燃起來,還要把它滅掉。

我今天說的題目叫電化學(xué)儲能電站安全問題分析,這個(gè)題目有點(diǎn)大,也是跟會議主辦方?jīng)]有深入的交流,電化學(xué)儲能領(lǐng)域太廣泛了,涉及方方面面,另外,大在哪呢,儲能安全問題涉及范圍特別廣,從設(shè)備層到系統(tǒng)層到整體應(yīng)用層,哪個(gè)環(huán)節(jié)都分不開,所以我今天分享的主要內(nèi)容是結(jié)合國網(wǎng)綜能服務(wù)公司投的幾個(gè)項(xiàng)目都是鐵鋰技術(shù)路線,我來分析一下鐵鋰技術(shù)路線在項(xiàng)目里面存在哪些問題,我提出我的一些思考,僅供大家交流。

今年新能源廠站配儲能是行業(yè)里面炒作比較熱的,但是遲遲也沒有進(jìn)一步實(shí)質(zhì)性的動作階段,大家都在探討怎么配,配多少,如何配,但是從長遠(yuǎn)發(fā)展來說,由于儲能的物理特性來說,它可以作為能源變革的一個(gè)很關(guān)鍵的因素,尤其是未來我們隨著清潔電網(wǎng),智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展,儲能在這里面非常重要,也可以為綠色能源發(fā)展創(chuàng)造更大的價(jià)值。

預(yù)計(jì)到2023年,我國投運(yùn)電化學(xué)儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到19GW。預(yù)計(jì)2030年達(dá)到100GW。

問題出現(xiàn)在哪呢?首先第一個(gè),從本質(zhì)上來說,磷酸鐵鋰電池,本身能量密度高,但是轉(zhuǎn)化效率也高,自放電率相對比較低,使用壽命比較長,量級在國內(nèi)和國際是很多的,但是它也存在本身材料的因素,在運(yùn)行過程中產(chǎn)生負(fù)反應(yīng),引起熱失控。通過電池的熱失控之后可以導(dǎo)致一些燃燒甚至爆炸,對經(jīng)濟(jì)和社會造成很嚴(yán)重的影響。

我自己總結(jié)一下,儲能電站的安全隱患有哪些呢?

第一個(gè)是電池,電池的能量密度很高,而且我們現(xiàn)在都是采用集裝箱式的部署,你想,一個(gè)集裝箱就這么點(diǎn)大,這么大空間,裝這么多的電池,如果一個(gè)電池,或者一個(gè)電芯產(chǎn)生故障,會引起連鎖反應(yīng),這里面會導(dǎo)致很大的失控的局面。

第二個(gè)是系統(tǒng)比較復(fù)雜,剛才王總也說了,這里面的直流系統(tǒng),尤其是以P4S為控制核心的系統(tǒng),這太復(fù)雜,哪一個(gè)環(huán)節(jié)都不允許有失誤,中間一根連接線導(dǎo)致短路,也會引起火災(zāi)的蔓延。

第三個(gè)就是運(yùn)行的工況,剛才說了有高海拔、高風(fēng)沙的,還有極寒天氣的,這里面還有正常的運(yùn)維人員,因?yàn)楝F(xiàn)在大家都在討論前期工程建設(shè)階段怎么設(shè)計(jì),但是真正到運(yùn)行的時(shí)候,可能在社會上雇一個(gè)運(yùn)維人員,一天也沒有什么工作量,就看看儲能電池充放電。

所以我們看到的安全問題都是從現(xiàn)象看的,比如我們?nèi)庋勰芸吹降碾姵氐墓陌?,殼體的破裂,包括嚴(yán)重一點(diǎn)的初期釋放一些氣體,緊接著冒一些煙,然后見明火,最后能量聚集產(chǎn)生爆炸,但是真正的原因是什么呢,真正的原因很多,而且很復(fù)雜的,這里面有設(shè)備的因素,本身設(shè)備生產(chǎn)工藝的問題,還有一些周圍環(huán)境、運(yùn)行環(huán)境的影響,包括人為環(huán)境的影響等等,還有保護(hù)機(jī)制,還有維護(hù)、運(yùn)營人員管理的缺失,這些原因都會導(dǎo)致著火現(xiàn)象的發(fā)生,但是這里面的本質(zhì),我自己總結(jié)了一下,無非是三個(gè)。

第一個(gè)是設(shè)備,設(shè)備本體安全是最基礎(chǔ)的;第二個(gè)是這些設(shè)備怎么集成在一起,構(gòu)成安全系統(tǒng),第三個(gè)是保證建好還能用好、還能運(yùn)維好。真正要運(yùn)行八到十年怎么保證它安全運(yùn)行,這才是我們考慮的問題,不能因?yàn)榍捌诘囊恍┰O(shè)計(jì)為我們后期帶來很多的麻煩。

首先說一下設(shè)備安全,因?yàn)橛行╇姵鼐唧w的知識我也不是特別了解,我自己總結(jié),一個(gè)是選型的問題,剛才大家也說到了,就是儲能電池的選型,雖然說儲能電池在電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行了很多的投入,包括新能源廠站,它可能有一些電池廠家有很多種,有些使用電動汽車的電池,包括通信電池放里面應(yīng)用,短時(shí)間看不出來問題,但是隨著時(shí)間推移必定會暴露出來安全隱患,第二個(gè)是生產(chǎn)工藝?yán)锩?,有的生產(chǎn)廠家或者電池廠家在電池配方,尤其生產(chǎn)工藝和管理過程中的管理缺失也會帶來一些安全隱患,有些雜質(zhì)的侵入,這些概率還是有的。第三個(gè)是時(shí)間的推移,任何產(chǎn)品隨著時(shí)間推移都會出現(xiàn)老化狀態(tài),全生命周期的管理如何進(jìn)行有效防控,這也是很重要的點(diǎn)。

第二個(gè)是BMS,BMS在這里面是非常關(guān)鍵的因素,因?yàn)樗亲鳛殡姵胤浅8兄脑O(shè)備,電池所有的運(yùn)行工況都是通過BMS體現(xiàn)的,BMS如果電力電子設(shè)備沒有設(shè)計(jì)好,干擾會很大,本身就測不準(zhǔn)。

第三個(gè)是EMS,EMS系統(tǒng)也很關(guān)鍵,涉及到運(yùn)行,怎么樣通過EMS系統(tǒng)管控手段把儲能真正發(fā)揮作用,比如說我們現(xiàn)在有的時(shí)候可能會遇到,就是整個(gè)儲能電站EMS數(shù)據(jù)量太大,根本處理不過來,而且有的時(shí)候臨時(shí)死機(jī),還得重啟一下,這個(gè)時(shí)候如果發(fā)生問題,可能也是一個(gè)很重要的損失。

PCS剛才汪總是最專業(yè)的,陽光也是做得比較好的,我們儲能電站也是跟陽光有過深入合作,這里針對普適性的問題,PCS現(xiàn)在大家都說了1500伏,包括級聯(lián)式各種方式,具體哪一種方式安全性更高,這個(gè)要對比一下,包括對PCS驗(yàn)證的能力,高低穿能力,還有熱管理、熱控制能力,還有抗干擾。第二個(gè)方面是系統(tǒng)集成安全,這里面分兩個(gè)小維度,第一個(gè)是電池系統(tǒng)集成,小空間是個(gè)大文章,剛才電池里面,其實(shí)電池還有一個(gè)集成,就是PACK怎么集成,也很關(guān)鍵,焊接工藝,電池排布,PACK絕緣介質(zhì)選擇,空間排布,都是很重要的環(huán)節(jié),而且再一個(gè),PACK和PACK之間的連接,連接好了之后,在艙里面怎么進(jìn)行有效的熱管理,這是一個(gè)系統(tǒng)知識,也是一個(gè)很復(fù)雜的工程,尤其是在儲能電池艙里面配消防。這個(gè)我感覺還是有一些問題在里面。第二個(gè)就是我們關(guān)注的都是電池著火,其實(shí)對于整個(gè)電站來說還有其他很重要的因素,還有很重要的問題在里面,整個(gè)電站的集成配置,我選什么PCS對應(yīng)什么樣的艙,整個(gè)整個(gè)控制策略都直接影響后期的運(yùn)維,還有信息化系統(tǒng)的重要性,信息化系統(tǒng)到底發(fā)揮什么作用,能夠采集什么數(shù)據(jù),由于現(xiàn)在的電芯這么大量級,BMS又采了這么多數(shù),哪些是我們核心數(shù)據(jù),是不是都需要采,是什么樣的數(shù)據(jù),用什么頻路采集更合適,保障有效數(shù)據(jù)綜合利用,對于沒用的我是不是就不用考慮了?再一個(gè)是EMS設(shè)計(jì),現(xiàn)在EMS功能需求還比較簡單,充放電,對數(shù)據(jù)分析,可能還談不到策略,到了點(diǎn)就放,到了點(diǎn)就充,但是對整個(gè)系統(tǒng)怎么進(jìn)行優(yōu)化和配置,也是后續(xù)需要解決的問題。

第三個(gè)方面是運(yùn)行維護(hù)的安全。我覺得在這交流可以引起大家的重視,運(yùn)維也是一個(gè)很重要的市場空間,建好了之后,因?yàn)樗臅r(shí)間周期長,這么長時(shí)間內(nèi)如何進(jìn)行運(yùn)行、控制好,或者維護(hù)好,怎么發(fā)揮信息化平臺的作用,怎么發(fā)揮管理人員的職責(zé)作用,把數(shù)據(jù)利用好,利用數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)評估、研判,通過維護(hù)的管理措施把日常的檢修、故障的處理等等工作做實(shí),這樣才能真正保障儲能電站從全生命周期來說是安全的。所以任何一個(gè)設(shè)備都需要一定的維護(hù),要感知它,然后處理好它,這樣才能保證全生命周期的安全,這個(gè)安全責(zé)任非常重要,馬虎不得,而且是全生命周期的。

第二個(gè)就是說到應(yīng)對策略,這個(gè)僅供參考,希望各行業(yè)的人士回去自己可以針對你提供的產(chǎn)品自己做一些分析,就是我們怎么樣能夠提供一個(gè)很好的設(shè)備供應(yīng),從電芯較噸我們當(dāng)然考慮越安全越好。第二個(gè)就是我們對循環(huán)特性還是比較有要求的,循環(huán)時(shí)間越長,對我?guī)淼慕?jīng)濟(jì)價(jià)值也是越大的,溫升的特性,因?yàn)榭紤]熱失控的管理,還有放電率,還有損耗的問題,還有能量密度的問題,盡量在安全情況下把這些工作做好。

第三個(gè)是BMS選擇,現(xiàn)在我們系統(tǒng)的復(fù)雜性,多種數(shù)據(jù)的接口都融入到大數(shù)據(jù)平臺了,BMS怎么適應(yīng)數(shù)據(jù)接口的需求,對數(shù)據(jù)真正的進(jìn)行分析。第二個(gè)是通過BMS數(shù)據(jù)的分析,可以對電池的安全進(jìn)行狀態(tài)的預(yù)警和預(yù)測;第三個(gè)是本身的BMS怎么樣的布局和接線問題,這里面也有很多行業(yè)內(nèi)的好的設(shè)備供應(yīng)商,也做了很多的貢獻(xiàn)。

第四個(gè)是PCS選擇,這里面包括材料、內(nèi)部接線的問題,第二個(gè)是保護(hù)設(shè)備配置的運(yùn)用,第三個(gè)是直流拉弧等問題,這個(gè)汪總說的很多了,我不再重復(fù)了,咱們聽專業(yè)的。

這里面還有幾個(gè),第一個(gè)是熱管理的問題,就是電池艙內(nèi)如何進(jìn)行有效的熱管理,怎么樣把電池的老化,熱管理不好,可能會造成電池一致性嚴(yán)重的偏差,如何通過BMS手段,相關(guān)的管理策略能夠很好的構(gòu)成有效的管理系統(tǒng),能夠給電池系統(tǒng)的運(yùn)行提供很好的運(yùn)行環(huán)境,這也是很重要的問題。

還有就是電池電站狀態(tài)的評估研究,這里面我們都說了要通過大數(shù)據(jù),或者是云平臺這些,但是那些都是手段,對儲能電站的狀態(tài)評估,通過數(shù)學(xué)分析方法,模型的建設(shè)和整個(gè)數(shù)據(jù)可靠性、有效性的一些評估,能夠真正的認(rèn)識儲能電站到底是什么狀態(tài)?真正認(rèn)識狀態(tài)之后,我們基于這個(gè)狀態(tài)對儲能電站進(jìn)行預(yù)警機(jī)制建設(shè),我不能說火著起來了,我再考慮火滅的問題,我們現(xiàn)在不能考慮讓它著火,怎么樣讓它不能著火,這得建立預(yù)警機(jī)制,分層,早期的時(shí)候有苗頭的時(shí)候,我采用什么方式,苗頭到一定程度的時(shí)候,要發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候,我采用什么樣的措施,真正要著火或者著火之前,我又采用什么措施,小火的時(shí)候怎么辦,大火的時(shí)候怎么辦,這可能需要建立預(yù)警機(jī)制,才能保證安全可靠的運(yùn)行。

最重要的就是消防的保障,消防的保障,電池艙內(nèi)部是很重要的因素,整個(gè)大家不要忘了,它是個(gè)儲能電站,電站外部系統(tǒng),艙內(nèi)、艙外怎么進(jìn)行聯(lián)動設(shè)置,艙內(nèi)水怎么來,艙外水怎么來,這些都是問題,包括監(jiān)控系統(tǒng)、BMS和EMS數(shù)據(jù)的信息,怎么樣和消防系統(tǒng)進(jìn)行有效的聯(lián)動,這可能也需要考慮的。

最后就是個(gè)人的一點(diǎn)思考,第一個(gè),對機(jī)理研究不能,尤其像中科大我們做了很多的研究工作,實(shí)驗(yàn)室工作和試驗(yàn)工作給我們大量的數(shù)據(jù)的支撐,能夠讓我們分析每一種儲能電池全生命周期的演變過程,尤其是導(dǎo)致安全的熱失控、熱管理的機(jī)理是什么樣的,通過這個(gè)研究確定一些敏感規(guī)律,這個(gè)是我們研究安全的非?;A(chǔ)的核心。第二個(gè)就是數(shù)據(jù)的核心,我們通過采集,包括保障了采集的數(shù)準(zhǔn)確的同時(shí),還要把數(shù)據(jù)利用好,通過數(shù)據(jù)我們到底要得出什么結(jié)論,研究什么目標(biāo),我們需要哪些數(shù)據(jù),這個(gè)是我們需要關(guān)心的,也是我們后期基于大數(shù)據(jù)平臺很重要的研究方向,研究數(shù)據(jù)里面的關(guān)系到底是什么樣的,哪些是核心數(shù)據(jù),怎么樣采,尤其是BMS對數(shù)據(jù)的處理方式,第三個(gè)是數(shù)據(jù)策略,通過算法和研究,我們要實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、整體信息系統(tǒng)的聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的評估、評價(jià),從正常的運(yùn)維、早期的故障研判,到后期故障發(fā)生,怎么解決故障?

第二個(gè)是優(yōu)化配置的問題,首先是安全性問題,第二個(gè)是經(jīng)濟(jì)性的問題,這兩者怎么平衡,現(xiàn)在儲能優(yōu)化方案很多,如何進(jìn)行選擇?我個(gè)人這樣考慮的,首先安全性是紅線,經(jīng)濟(jì)性是目標(biāo),安全線要分場景、按需求,定義安全,分析危險(xiǎn)源,確定安全約束便捷,建立指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

再一個(gè)就是進(jìn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的合理匹配之后,確立消防的優(yōu)化配置。

最后是通過檢測標(biāo)準(zhǔn)和管理體系的建設(shè),首先第一個(gè)是檢測,因?yàn)楹芏嗾f出來的話都是空話,但是只能通過試驗(yàn)的手段把它檢測出來,用試驗(yàn)數(shù)據(jù)說服人和證明,然后讓大家信服,當(dāng)時(shí)我們做的單體電芯檢測,對于整個(gè)儲能系統(tǒng)的檢測,還是沒有的,也是需要認(rèn)真的、重點(diǎn)的開展這方面的工作,再一個(gè)是消防電站,電站消防我們大家都說儲能標(biāo)準(zhǔn)的缺失,我們怎么樣對儲能電站的消防試驗(yàn)方法進(jìn)行確認(rèn),很多人都說做了試驗(yàn),得出什么結(jié)論,這個(gè)數(shù)據(jù)是不是大家真正的認(rèn)可的數(shù)據(jù),是不是合適,我們是不是對試驗(yàn)方法做了一個(gè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的建立?

第三個(gè)是監(jiān)測終端,很多采集是不是都需要驗(yàn)證,再一個(gè)是從標(biāo)準(zhǔn)來說,大家都說標(biāo)準(zhǔn)缺失,到底缺失是什么樣的儲能標(biāo)準(zhǔn),是不是要再討論和羅列一下?尤其是儲能電站前期的配置,包括它的測試和整個(gè)電站的運(yùn)維,全生命周期里面怎么樣建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系,這個(gè)也是需要大家共同探討的,也是行業(yè)內(nèi)需要大家群策群力,共同推動的事情。

最后是運(yùn)維的管理體系,大家不要麻痹,儲能電站建設(shè)周期還是很短的,給大家?guī)磉\(yùn)維安全風(fēng)險(xiǎn)的周期還是在運(yùn)維階段,建不好,可能運(yùn)維七年、八年、十年,覺都睡不好,安全責(zé)任一直擺在大家的心頭,所以不要麻痹忽略運(yùn)維階段的安全考慮,尤其是我們現(xiàn)在都提到利用大數(shù)據(jù),真正大數(shù)據(jù)怎么用,怎么樣建立故障機(jī)制,用管理手段約束它,用人員素質(zhì)整體提升它,保障整體電站的安全。

最后再次感謝組委會給我提供這個(gè)機(jī)會,我本著學(xué)習(xí)的態(tài)度來的,有些還得聽產(chǎn)業(yè)相關(guān)的一些單位提供一些專業(yè)的講解,有些問題歡迎大家會后一起交流和探討,謝謝大家。  (發(fā)言根據(jù)速記整理,未經(jīng)嘉賓審核)
 

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專題策劃: 江曉蓓     出品:中國能源網(wǎng)內(nèi)容中心
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