近年来,我国储能电站事故频发。本文将分析其原因及预防措施。
什么是储能电站
储能电站实际上是为了调节峰谷用电问题而设立的电站。众所周知,由于人们的生活习惯,居民生产生活用电量在24小时内会有很大的波动。
白天和中午12点之前的用电量要比中午12点之后多得多。尽管可以通过控制发电厂的功率来调整电力消耗,但它仍然无法适应如此大的变化,浪费了大量的电力。
因此,建立储能电站,简单地说,就是将我们在用电低峰时期不得不浪费的电力储存起来,在用电高峰时期再次释放到电网中,以达到削峰填谷的目的。
为什么储能电站会爆炸
近年来,储能市场逐渐升温,各种资本纷纷入场,安全问题逐渐显现。安全问题一直是储能行业面临的重大挑战。电力专家指出,储能发电厂的总体安全包括电气安全、消防安全、化学安全和机械安全。
不同形式的储能具有不同的安全风险。例如,锂离子电池储能、钠硫电池储能和氢储能需要关注其消防安全,液流电池储能需要专注于化学安全,飞轮储能需要侧重于机械安全。
锂离子电池储能电站是世界上最大的储能电站,也是最容易发生火灾的电站。自2017年以来,多个国家已发生30多起火灾事故,我国发生多起电站火灾,造成重大人员伤亡或财产损失,引发了业界对储能火灾安全的关注。
储能电站的火灾过程是由局部隐患演变为故障事件的过程。储能电站设备选型、系统集成、安装调试、运行维护、设施报废等全生命周期过程的任何环节都存在安全风险隐患和演变。
储能行业人士表示,如果投资者更关心价格和成本,产品的风险控制和安全可能会被忽视。从其他国家储能电站事故的分析来看,事故普遍伴随着监管的缺失。
电力专家以锂离子电池储能为例分析,储能电站事故原因一般来自三个方面。
首先是人为因素。储能是一种高能量、高电压的电池系统。在集成、安装、调试和运行过程中,如果现场人员出现错误或对现场处理不当,很可能会出现安全问题。因此,有必要对操作人员和施工人员进行严格的安全意识和安全操作培训。
二是储能系统本身的因素,包括所选电池是否通过了相关的安全标准,电池系统的健康状况是否良好,高压系统的绝缘设计是否良好,电池本身的缺陷是否能够及时发现并处理。
第三,除了储能系统之外,还有其他因素。外部电气和热干扰将影响储能系统。因此,通常对储能系统的环境有要求,例如避免过高的环境温度。因此,相关政策表明,大型储能电站不得使用三元锂电池和钠硫电池。
是什么导致了储能电站的爆炸
那么,是什么导致了储能电站的爆炸呢?电力专家表示,一般从两个方面入手。一种是非储能系统的其他来源,因为储能电站除了储能系统外,还包含许多电气设备和辅助设施,这是一种爆炸源。
另一种是储能系统本身,更具体地说是储能电池。储能电池由外部电击源和热电击源刺激。电池会发生热失控反应,释放出大量高温易燃的气液混合物,当暴露在外部空气中的氧气中时,条件合适时会爆炸。
当然,业内人士指出,电站自身的安全管理也非常重要。例如,应考虑在发生事故时及时、安全地疏散人员。
如何防范储能电站的风险
如今,储能安全已成为全世界关注的焦点之一。因为一旦发生火灾,不仅企业的财产会受到损失,员工和消防员的生命安全也会受到威胁。2019年,美国亚利桑那州一个电池储能项目发生爆炸,直接导致四名消防员受伤,其中两人伤势严重。
2021年4月6日,韩国一座光伏电站的储能系统(ESS)起火,烧毁面积达22平方米,造成总损失约4.4亿韩元(约合258万元人民币)。经初步调查,有关部门指出,起火点发生在储能装置内部,涉及一家电池供应商。
据业内人士透露,我国部分储能电站此前确实发生过火灾。例如,2021年4月16日下午,北京南四环一锂电池储能电站发生火灾爆炸,导致两名消防官兵牺牲。
如何确保储能电站的安全运行
电力专家表示,储能电站的安全问题并没有得到解决。在储能电站的整个生命周期内,应有效管理和控制潜在的安全隐患及其演变。针对储能事故隐患,需要采取三方面的预防措施。
第一项措施是加强储能系统的安全防护,防止或减少外部刺激对电池体的影响,积极抑制隐患的放大,防止局部事故的蔓延,防止储能系统局部故障演变成大的火灾。
二是加强储能电站的探测预警能力。储能电池的燃烧爆炸反应是突然的,但触发储能电池燃烧爆炸的外部刺激是可追溯的;
三是针对不同类型的储能事故制定故障应急预案和消防措施,并严格遵守,一是确保人员安全。