儲(chǔ)能電站安全嗎？為什么爆炸？如何預(yù)防？

4月16日下午，北京南四環(huán)一鋰電池儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)和爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲，1名消防員受傷(傷情穩(wěn)定)，電站內(nèi)1名員工失聯(lián)。16日23時(shí)40分，明火被徹底撲滅，現(xiàn)場仍在進(jìn)行冷卻降溫處理。目前，事故原因和財(cái)產(chǎn)損失正在調(diào)查之中。

據(jù)了解，此次事故是近年來國內(nèi)儲(chǔ)能電站發(fā)生的最嚴(yán)重事故。

據(jù)悉，起火現(xiàn)場為某公司儲(chǔ)能電站。事發(fā)前，該電站正在進(jìn)行施工調(diào)試。

遇上這么大的事，頭條君忍不住要研究一下儲(chǔ)能電站了。

何為儲(chǔ)能電站?

儲(chǔ)能電站，其實(shí)是為了調(diào)節(jié)峰谷用電問題所設(shè)立的電站。

眾所周知，居民生產(chǎn)生活用電量會(huì)因?yàn)槿藗兊纳盍?xí)慣，在24小時(shí)內(nèi)有極大的波動(dòng)。在白天和晚上12點(diǎn)前，用電量比晚上12點(diǎn)后用電量多得多。雖然可以通過控制發(fā)電廠功率來調(diào)節(jié)用電量，但仍無法適應(yīng)這么大的變化，不少電就浪費(fèi)掉了。

因此，儲(chǔ)能電站的設(shè)立，簡單地說，就是想把我們在用電低峰時(shí)段要浪費(fèi)掉的電量儲(chǔ)存起來，在用電高峰的時(shí)候重新釋放到電網(wǎng)中，來達(dá)到削峰填谷的的目的。

儲(chǔ)能電站講解。

新能源領(lǐng)域?qū)＜?、北京理工?a href="http://msthinker.com/" target="_blank">能源信息科技有限公司總經(jīng)理龍超華稱，昨天發(fā)生火情的儲(chǔ)能電站是整個(gè)區(qū)域內(nèi)家居市場供電系統(tǒng)的一部分，家居市場的屋頂上安裝了很多光伏太陽能板，用來收集電能，而儲(chǔ)能電站就相當(dāng)于是一個(gè)“巨型充電寶”，用來存儲(chǔ)電能。

儲(chǔ)能電站怎么儲(chǔ)能?

看看下面這個(gè)表格。

電力專家介紹，儲(chǔ)能電站是由儲(chǔ)能本體單元及輔助設(shè)施、接入裝置、測控裝置組成。儲(chǔ)能類型較多，包括電化學(xué)儲(chǔ)能(鋰離子電池、鉛碳電池、液流電池和鈉硫電池等)、機(jī)械儲(chǔ)能(飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能等)、電磁儲(chǔ)能(超導(dǎo)儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能等)以及化學(xué)儲(chǔ)能(氫儲(chǔ)能等)等形式，這些儲(chǔ)能技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

儲(chǔ)能電站為啥會(huì)爆炸?

過去幾年，儲(chǔ)能市場逐漸升溫，各路資本相繼進(jìn)入，安全性問題也逐漸凸顯出來。

安全問題始終是儲(chǔ)能行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。

電力專家指出，儲(chǔ)能電站的整體安全性包括電氣安全、火災(zāi)安全、化學(xué)安全和機(jī)械安全等多項(xiàng)內(nèi)容。不同儲(chǔ)能形式所對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)不同，例如，鋰離子電池儲(chǔ)能、鈉硫電池儲(chǔ)能以及氫儲(chǔ)能需要重點(diǎn)關(guān)注其火災(zāi)安全，液流電池儲(chǔ)能需要重點(diǎn)關(guān)注化學(xué)安全，飛輪儲(chǔ)能需要重點(diǎn)關(guān)注機(jī)械安全。

鋰離子電池儲(chǔ)能電站是國內(nèi)外布局?jǐn)?shù)量最多的儲(chǔ)能電站，自2017年以來，國外陸續(xù)出現(xiàn)30多起火災(zāi)事故，我國境內(nèi)也曾發(fā)生過數(shù)起電站火災(zāi)，造成人員傷亡或財(cái)產(chǎn)等重大損失，引發(fā)業(yè)界對(duì)儲(chǔ)能火災(zāi)安全問題的關(guān)注。儲(chǔ)能電站火災(zāi)過程是一個(gè)從局部隱患演變故障事件的過程，而安全風(fēng)險(xiǎn)隱患及演變存在于儲(chǔ)能電站的設(shè)備選型、系統(tǒng)集成、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、設(shè)施報(bào)廢等全壽命周期過程任何一個(gè)環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能業(yè)界人士稱，如果投資者更在意的是價(jià)格和成本，那么，對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)控制和安全就有可能被稍稍忽視。從國外的儲(chǔ)能電站事故分析來看，事故一般伴有監(jiān)管缺失的問題。

據(jù)悉，本次涉事電站屬于“光儲(chǔ)充”一體電站，具有光伏發(fā)電、儲(chǔ)存電能、大功率充電三個(gè)作用。該項(xiàng)目2019年3月投入運(yùn)營，項(xiàng)目一期日售電能力超過4萬度，相當(dāng)于在城市中心建設(shè)完成全新的小型能效電廠。“由于光伏發(fā)電的波動(dòng)性很大，沒有太陽的陰雨天時(shí)，光伏發(fā)電效率大幅降低，因此必須要建設(shè)配套的儲(chǔ)能設(shè)備，才能保證有源源不斷的穩(wěn)定電力供應(yīng)。”龍超華解釋。據(jù)稱，涉事儲(chǔ)能電站也是用鋰電池儲(chǔ)能。電力專家以鋰離子電池儲(chǔ)能為例分析，儲(chǔ)能電站的事故原因一般是源于三個(gè)方面。

首先是人的因素，儲(chǔ)能是個(gè)高電壓、高能量的系統(tǒng)，在集成、安裝、調(diào)試、運(yùn)行等過程中，現(xiàn)場人員如果操作失誤或者現(xiàn)場處置不當(dāng)，很容易出現(xiàn)安全問題，所以需要對(duì)操作人員、施工人員有嚴(yán)格的安全意識(shí)和安全操作培訓(xùn)。其次是儲(chǔ)能系統(tǒng)本身的因素，包括選型的電池是否通過相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，電池系統(tǒng)的健康狀態(tài)是否良好，高壓系統(tǒng)絕緣設(shè)計(jì)是否良好，也包括電池本身缺陷是否能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置。再次是儲(chǔ)能系統(tǒng)以外的因素，外界的電、熱干擾都會(huì)影響到儲(chǔ)能系統(tǒng)，因此一般都對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的環(huán)境有要求，比如避免環(huán)境溫度過高。

那么，有哪些原因會(huì)引起儲(chǔ)能電站爆炸呢?

電力專家稱，一般來自兩個(gè)方面。一是非儲(chǔ)能系統(tǒng)的其他來源，因?yàn)閮?chǔ)能電站除了儲(chǔ)能系統(tǒng)，還含有很多電氣設(shè)備和附屬設(shè)施，這是一類爆炸源。另一個(gè)就是儲(chǔ)能系統(tǒng)本身，更具體的是儲(chǔ)能電池，儲(chǔ)能電池在外界電、熱激源刺激下，電池會(huì)發(fā)生熱失控反應(yīng)，釋放出大量高溫可燃的氣液混合物，遇到外部空氣中的氧氣，在條件合適的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生爆炸。

當(dāng)然，業(yè)界人士指出，電站本身的安全管理也非常重要。比如，應(yīng)該考慮在發(fā)生事故時(shí)及時(shí)、安全地撤離人員。

如何預(yù)防儲(chǔ)能電站風(fēng)險(xiǎn)?

本次事故有啥影響?如今，儲(chǔ)能安全在全球范圍內(nèi)已成為人們重點(diǎn)關(guān)注的重點(diǎn)之一。因?yàn)橐坏┌l(fā)生火災(zāi)，不僅會(huì)使企業(yè)財(cái)產(chǎn)受到損失，也會(huì)對(duì)工作人員和消防員的生命安全造成威脅。2019年，美國亞利桑那州發(fā)生電池儲(chǔ)能項(xiàng)目爆炸，直接導(dǎo)致4名消防員受傷，其中兩名重傷。

2021年4月6日，韓國一光伏電站儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)起火，燒毀面積達(dá)22平方米，共造成約4.4億韓元損失(約合人民幣258萬元)。相關(guān)部門初步調(diào)查后指出，著火點(diǎn)在儲(chǔ)能單元內(nèi)部發(fā)生，涉及某電芯供應(yīng)商。

業(yè)內(nèi)人士稱，此前，國內(nèi)的一些儲(chǔ)能電站確實(shí)也發(fā)生過火情，但昨天北京發(fā)生的事故是官方通報(bào)的第一起事件。

儲(chǔ)能電站如何防控風(fēng)險(xiǎn)、保障安全運(yùn)行呢?

電力專家表示，儲(chǔ)能電站安全問題并非無解。應(yīng)在儲(chǔ)能電站全壽命周期中對(duì)其安全隱患及其演變進(jìn)行有效管控。針對(duì)儲(chǔ)能事故隱患，需要做好三個(gè)方面的預(yù)防措施。

首要措施是加強(qiáng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全防護(hù)，阻止或減輕外部刺激源對(duì)電池本體的沖擊，主動(dòng)抑制隱患的放大，阻止局部事故的蔓延，防止儲(chǔ)能系統(tǒng)局部故障演變?yōu)槿中曰馂?zāi)。二是加強(qiáng)儲(chǔ)能電站的檢測預(yù)警能力，儲(chǔ)能電池的燃燒爆炸反應(yīng)有突然性，但是觸發(fā)儲(chǔ)能電池燃燒爆炸的外部刺激源是有跡可循的;三是針對(duì)不同類型的儲(chǔ)能事故隱患，制定故障應(yīng)急預(yù)案和消防處置措施，并嚴(yán)格遵守，首先保障人員的生命安全。

關(guān)于此次儲(chǔ)能電站爆炸的影響，業(yè)界認(rèn)為，會(huì)短期內(nèi)放緩用戶側(cè)儲(chǔ)能的步伐，而政策制定層可能會(huì)加快并強(qiáng)化儲(chǔ)能的標(biāo)準(zhǔn)化工作，對(duì)于建設(shè)方，則將更加重視儲(chǔ)能的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。還有分析指出，下一步將淘汰劣質(zhì)供應(yīng)商，減少對(duì)價(jià)格競爭的依賴，提升對(duì)安全性的關(guān)注。