發(fā)展安全新型儲能技術 夯實新型電力系統(tǒng)支撐基礎

完成“雙碳”方針，動力是“主戰(zhàn)場”，電力是“主力軍”，推動建造新式電力體系是電網展開的必然選擇?！赌戏诫娋W公司建造新式電力體系舉動方案(2021-2030年)白皮書》提出，2030年前，基本建成新式電力體系;2060年前，新式電力體系全面建成。新式電力體系的明顯特征是風景新動力在電源結構中占據(jù)主導地位，預計2030年新動力發(fā)電量將占比25%，2060年占比60%，風景新動力的波動性、間歇性、隨機性和反調峰特性將導致電力體系面對著可靠供電和安全安穩(wěn)運轉的新應戰(zhàn)。

為了滿意新式電力體系建造需要，緩解大量新動力接入對電網的影響，國家動力局2021年發(fā)布的《抽水蓄能中長期展開規(guī)劃(2021-2035年)》提出，到2030年，風景發(fā)電總裝機規(guī)劃將大12億千瓦以上，需要建成抽水蓄能1.2億千瓦左右，但一起也指出，我國建造條件好、限制要素少的資源啊儲備缺乏。因而，快速展開的新式儲能也得到了國家動力局的高度重視，國務院2021年印發(fā)的《2030年前碳達峰舉動方案》提出，到2025年新式儲能裝機容量達到3000萬千瓦以上。與此一起，南方電網規(guī)劃將于2030年前建成新式儲能4000萬千瓦。新式儲能迎來了加速展開的機會。

快速展開的新式儲能安全形勢

新式儲能是指除抽水蓄能以外的其他新式的電化學儲能、物理儲能和電磁儲能技能。到2021年底，我國新式儲能裝機2.4GW，占儲能裝機總容量的12.5%，其間鋰離子儲能占新式儲能的89.7%，是當時展開最快速、應用最廣泛、相對老練的新式儲能技能道路。然而，鋰離子電池儲能電站火災爆破安全事端時有產生，已成為限制電池儲能規(guī)劃化展開的主要妨礙。據(jù)不完全統(tǒng)計，從2011年至2021年，全球儲能安全事端共產生50余起，其間事端起數(shù)排名前4位的是：韓國30余起、美國10余起、我國4起、澳大利亞3起。鋰離子電池儲能安全問題是世界性難題，也成為建造新式電力體系安全難題。

通過對這50余起儲能事端剖析發(fā)現(xiàn)，構成事端的主要要素有以下幾點：鋰離子電池熱失控。儲能電池單體因質量缺點、機械損傷、受熱或外部短路等導致鋰離子電池內短路，引發(fā)電池熱失控起火，在熱濫用的作用下，整個電池模組和電池簇被點燃甚至產生爆破。

儲能體系電路故障。儲能體系內載流母排、導線、電路板、信號線因質量缺點、構件間相互影響、外部導電液體進入等要素導致電氣絕緣失效、短路等故障，引發(fā)局部高溫，引燃周圍可燃物或者引發(fā)電池熱失控導致起火。

體系運轉監(jiān)測、控制及防護缺乏。儲能體系熱辦理規(guī)劃及冷卻辦理戰(zhàn)略不當，并對體系溫度、電流、電壓、絕緣等監(jiān)測剖析缺乏，出現(xiàn)異常時未能及時預/報警，并采取合適的防護辦法，救活防爆技能未能有用發(fā)揮作用，導致事端產生擴大。

運維辦理缺乏。缺乏根據(jù)儲能體系運轉特性、戰(zhàn)略、規(guī)則等擬定的運維規(guī)程，未擬定合理的檢修戰(zhàn)略，未能及時發(fā)現(xiàn)和消除設備隱患，終究導致事端產生。

提高新式儲能安全的技能辦法

針對新式儲能安全展開中存在的問題，主張從儲能實質安全、消防安全、儲能安全點評及儲能安全監(jiān)測辦理等幾個維度施行改善：

(一)推動實質安全儲能技能研討

因為廣泛應用的鋰電池選用可燃有機物作為電解液，存在燃燒、爆破等安全風險，亟需展開實質安全的儲能技能。加大電池新材料體系研討，布局長壽數(shù)、高安全、低成本的儲能本體技能研討;加大鐵鉻液流電池、鈉離子電池、固態(tài)鋰電池等實質安全的儲能本體技能研討，進一步提高技能經濟性;展開兆瓦級至百兆瓦級實質安全的先進儲能體系集成技能研討，加速規(guī)劃化演示驗證與推廣應用。

(二)打破鋰離子儲能安全技能難題

針對電化學儲能體系規(guī)劃化應用面對的安全問題，展開鋰離子電池儲能體系全壽數(shù)周期應用安全技能研討。提醒不同裝置層級電池熱失控觸發(fā)機理及動態(tài)分散演變機制，展開熱失控阻隔技能和致災損害歸納點評技能;深入研討電池傳感技能，展開電池狀況檢測技能，完成多維感知融合的全壽數(shù)周期電池儲能狀況監(jiān)測預警;加大消防安全技能研制力度，開發(fā)救活抑爆、應急處置與救援等消防安全裝備;加速推動電池儲能體系集成技能研討及演示，構成主被動安全技能協(xié)同的電池儲能體系集成方案。

(三)加強安全儲能規(guī)范體系建造;

樹立健全儲能電站從規(guī)劃、建造到運維的全過程安全規(guī)范體系，以及儲能裝備安全點評與認證施行規(guī)則。環(huán)繞儲能電站的布置、火災探測、救活、防排煙與應急救援等需求，完善儲能電站安全規(guī)劃規(guī)范;完善電池儲能體系施工、調試及實驗等安全規(guī)范與操作要求，保障人員人身安全;加大儲能安全點評、應急辦理與消防救援規(guī)范、消防監(jiān)督辦理規(guī)范、儲能電站用救活體系實驗辦法等規(guī)范研討，為電站消防安全提供輔導。

(四)加強儲能安全技能監(jiān)督和辦理。

加強電化學儲能電站安全技能監(jiān)督和辦理工作，遏止電化學儲能電站安全事端產生。樹立云邊協(xié)同的儲能電站安全技能監(jiān)督平臺，使用信息化手法完成儲能電站安全狀況實時監(jiān)測、事端極早期預警;加強儲能電站規(guī)劃、施工、運維及實驗等相關從業(yè)人員安全技能訓練，保證熟悉電站電池熱失控、火災特性，掌握消防設施及器件操作規(guī)程和應急處置流程;加強儲能電站消防安全應急演練與聯(lián)動，定期安排展開電解液泄漏處置、電池熱失控、火災等應急演練，樹立與政府有關部門樹立消防救援聯(lián)動機制。

安滿是新式電力體系的建造的基石。隨著安全技能研制及安全辦理力度的加強，新式儲能技能安全問題終將被打破，新式電力體系的安全安穩(wěn)基礎將得到進一步夯實，有力促進“雙碳”方針完成。