储能电站安全吗?为何会爆炸?如何预防?
来源:欧宝手机网页版 发布时间:2023-11-15 09:27:49北极星智能电网在线日下午,北京南四环一锂电池储能电站发生火灾和爆炸,导致2名消防员牺牲,1名消防员受伤(伤情稳定),电站内1名员工失联。16日23时40分,明火被彻底扑灭,现场仍在进行冷却降温处理。目前,事故原因和财产损失正在调查之中。
众所周知,居民生产生活用电量会因为人们的生活小习惯,在24小时内有极大的波动。在白天和晚上12点前,用电量比晚上12点后用电量多得多。虽能通过控制发电厂功率来调节用电量,但仍无法适应这么大的变化,不少电就浪费掉了。
因此,储能电站的设立,简单地说,就是想把我们在用电低峰时段要浪费掉的电量储存起来,在用电高峰的时候重新释放到电网中,来达到削峰填谷的的目的。
新能源领域专家、北京理工新能源信息科技有限公司总经理龙超华称,昨天发生火情的储能电站是整个区域内家居市场供电系统的一部分,家居市场的屋顶上安装了很多光伏太阳能板,用来收集电能,而储能电站就相当于是一个“巨型充电宝”,用来存储电能。
电力专业的人介绍,储能电站是由储能本体单元及辅助设施、接入装置、测控装置组成。储能类型较多,包括电化学储能(锂离子电池、铅碳电池、液流电池和钠硫电池等)、机械储能(飞轮储能、压缩空气储能等)、电磁储能(超导储能、超级电容储能等)以及化学储能(氢储能等)等形式,这些储能技术都有各自的优缺点。
过去几年,储能市场逐渐升温,各路资本相继进入,安全性问题也逐渐凸显出来。
电力有经验的人指出,储能电站的整体安全性包括电气安全、火灾安全、化学安全和机械安全等多项内容。不同储能形式所对应的安全风险不同,例如,锂离子电池储能、钠硫电池储能以及氢储能要重点关注其火灾安全,液流电池储能需要着重关注化学安全,飞轮储能要重点关注机械安全。
锂离子电池储能电站是国内外布局数量最多的储能电站,自2017年以来,国外陆续出现30多起火灾事故,我国境内也曾发生过数起电站火灾,造成人员伤亡或财产等重大损失,引发业界对储能火灾安全问题的关注。储能电站火灾过程是一个从局部隐患演变故障事件的过程,而安全风险隐患及演变存在于储能电站的设备选型、系统集成、安装调试、运行维护、设施报废等全寿命周期过程任何一个环节。储能业界人士称,如果投资者更在意的是价格和成本,那么,对产品的风险控制和安全就有可能被稍稍忽视。从国外的储能电站事故分析来看,事故一般伴有监管缺失的问题。
据悉,本次涉事电站属于“光储充”一体电站,具有光伏发电、储存电能、大功率充电三个作用。该项目2019年3月投入运营,项目一期日售电能力超过4万度,相当于在城市中心建设完成全新的小型能效电厂。“由于光伏发电的波动性很大,没有太阳的阴雨天时,光伏发电效率大幅降低,因此必须要建设配套的储能设备,才能保证有源源不断的稳定电力供应。”龙超华解释。据称,涉事储能电站也是用锂电池储能。电力专家以锂离子电池储能为例分析,储能电站的事故原因一般是源于三个方面。
首先是人的因素,储能是个高电压、高能量的系统,在集成、安装、调试、运行等过程中,现场人员如果操作失误或者现场处置不当,很容易出现安全问题,所以需要对操作人员、施工人员有严格的安全意识和安全操作培训。其次是储能系统本身的因素,包括选型的电池是否通过相关安全标准,电池系统的健康状态是否良好,高压系统绝缘设计是否良好,也包括电池本身缺陷是否能被及时发现并处置。再次是储能系统以外的因素,外界的电、热干扰都会影响到储能系统,因此一般都对储能系统的环境有要求,比如避免环境温度过高。
电力专家称,一般来自两个方面。一是非储能系统的其他来源,因为储能电站除了储能系统,还含有很多电气设备和附属设施,这是一类爆炸源。另一个就是储能系统本身,更具体的是储能电池,储能电池在外界电、热激源刺激下,电池会发生热失控反应,释放出大量高温可燃的气液混合物,遇到外部空气中的氧气,在条件合适的时候,就会发生爆炸。当然,业界人士指出,电站本身的安全管理也非常重要。比如,应该考虑在发生事故时及时、安全地撤离人员。
本次事故有啥影响?如今,储能安全在全球范围内已成为人们着重关注的重点之一。因为一旦发生火灾,不仅会使企业财产受到损失,也会对工作人员和消防员的生命安全造成威胁。2019年,美国亚利桑那州发生电池储能项目爆炸,直接导致4名消防员受伤,其中两名重伤。
2021年4月6日,韩国一光伏电站储能系统(ESS)起火,烧毁面积达22平方米,共造成约4.4亿韩元损失(约合人民币258万元)。有关部门初步调查后指出,着火点在储能单元内部发生,涉及某电芯供应商。
业内人士称,此前,国内的一些储能电站确实也发生过火情,但昨天北京发生的事故是官方通报的第一起事件。
电力专家这样认为,储能电站安全问题并非无解。应在储能电站全寿命周期中对其安全风险隐患及其演变进行相对有效管控。针对储能事故隐患,一定要做好三个方面的预防措施。
首要措施是加强储能系统的安全防护,阻止或减轻外部刺激源对电池本体的冲击,主动抑制隐患的放大,阻止局部事故的蔓延,防止储能系统局部故障演变为全局性火灾。二是加强储能电站的检测预警能力,储能电池的燃烧爆炸反应有突然性,但是触发储能电池燃烧爆炸的外部刺激源是有迹可循的;三是针对不一样类型的储能事故隐患,制定故障应急预案和消防处置措施,并严格遵守,首先保障人员的生命安全。
关于此次储能电站爆炸的影响,业界认为,会短期内放缓用户侧储能的步伐,而政策制定层可能会加快并强化储能的标准化工作,对于建设方,则将更加重视储能的系统方案设计。还有分析指出,下一步将淘汰劣质供应商,减少对价格竞争的依赖,提升对安全性的关注。
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