電化學儲能電站如何做好安全管理?國家能源局提出七條舉措
5月25日,國家能源局綜合司發布《關于加強電化學儲能電站安全管理的通知》,從高度重視電化學儲能電站安全管理、加強電化學儲能電站規劃設計安全管理、做好電化學儲能電站設備選型、嚴格電化學儲能電站施工驗收、嚴格電化學儲能電站并網驗收、加強電化學儲能電站運行維護安全管理、提升電化學儲能電站應急消防處置能力七個方面對電化學儲能電站安全提出了具體措施。
其中在加強電化學儲能電站規劃設計安全管理中提出加強風險評估。在電化學儲能電站項目規劃過程中,要堅持底線思維,加強安全風險評估與論證,合理確定電化學儲能電站選址、布局和安全設施建設。加強設計審查。應當委托具備相應資質的設計單位開展設計工作,并組織開展設計審查。
同時,要加強并網驗收。電網企業要積極配合開展電化學儲能電站的并網和驗收工作,對不符合國家(行業)并網技術標準要求的電站,杜絕“帶病并網”。應當優化調度運行方案,在并網調度協議中明確電站安全調度區間,并嚴格執行。
隨著新能源行業的發展,儲能電站的配置也逐漸增加,隨之而來的就是各種風險隱患。儲能電站的電池組是一種含高能物質的部件,具有危險性的本質,若維護不當或出現意外,容易出現危險事故。近年來,國內針對電化學儲能電站消防方面的規范標準要求逐漸提高,配套政策與措施也不斷出臺。
國家發展改革委、國家能源局起草了《電化學儲能電站安全管理暫行辦法》,從項目準入、質量管控、施工驗收、應急處置等方面規范儲能電站的安全管理工作,提出了包括建立健全儲能電站備案制度、委托具有專業儲能檢測資質的機構對安全相關的核心部件或單元開展到貨抽檢、投運前應通過消防驗收等要求。
儲能系統一般包括蓄電池儲能單元、電網接入系統、中央控制系統.環境控制單元等。其中,蓄電池儲能單元由儲能電池組、電池管理系統(BMS)、儲能逆變器、升壓變壓器和就地監控系統及儲能電站監控系統等設備組成。
蓄電池在充放電過程中外部遇明火、撞擊、雷電短路、過充或過放等各種意外因素有發生火災爆炸的危險性:蓄電池因過壓或過流導致設備溫度過高,形成引燃源;電池電解液溫度上升,換熱系統故障導致設備高溫運行,如通風道堵塞.風扇損壞、安裝位置不當、環境溫度過高或距離外界熱源太近,均可能導致蓄電池系統敝熱不良,影響設備安全運行,引發火災。
儲能系統的蓄電池在充放電過程中長期運行電解水會產生微量的氫氣,若室內通風不暢或排出管道堵塞,氫氣在室內或局部的封閉空間聚集達到一定濃度,外部遇明火撞擊、雷電、或靜電放電火花、短路過充或過放等各種意外因素,可能造成爆炸事故。儲能系統箱式變壓器裝置若為帶油設備,變壓器裝置內部故障時會引起電弧加溫,有燃燒和爆炸的可能。
電池系統測量溫度、液面等數據的傳輸線受電磁干擾等影響可能產生測量誤差,造成儲能系統工作不正常。電池管理系統故障,如模擬量測量功能失效、電池管理系統報警功能失效、電池管理系統保護功能失效、本地運行狀態顯示功能失效等,都有可能引發電池管理系統保護功能,若不能及時發現電池或系統故障,將引發更大的事故,導致電池組設備損壞等。
儲能電站廠房內,應保證環境濕度不超過國家標準規范要求,防止電子設備因空氣濕度過大發生故障,從而造成安全生產事故。在儲能室應安裝空調及溫度自動控制系統,以線上、線下相結合的方式實施監控系統的運行情況,全周期監測、極早期預警。
目前多個國家都有制定儲能電池相關的安全標準。在針對系統改進設計方面,箱體設計應注意減少尖端器件、增大與殼體距離、螺栓端部加絕緣保護,減少產生電??;并對箱體內接線方式進行改造,采用材質相同的導線或采用接線器連接;直流側加裝浪涌保護器或采取防過壓過流措施。
在人員管理方面,應根據系統設計和運行過程中可能存在的風險,依據現有規范標準組織安全評估論證,制定相應的預防和處置預案,加強對消費者和設計安裝人員的提示,并對設計和安裝等相關從業人員進行培訓和認證,嚴格的執行運維手冊,特別是進行有針對性的消防培訓,提高行業安全水平和事故處置能力。
電化學儲能是解決新能源消納、增強電網穩定性、提高配電系統利用效率的合理的解決方案,在整個電力價值鏈上能夠起到重要的作用,涉及發、輸、配、用各個環節。隨著風電、光伏等新能源在能源結構中占比不斷提升,以及動力鋰電池成本的快速下降,電化學儲能在峰谷電價套利、新能源并網以及電力系統輔助服務等領域的應用場景正不斷被開發并推廣開來。儲能是未來能源改革中重要的一環,將安全因素控制好,降低發生危險事故的概率,儲能會擁有巨大的發展空間。