中節(jié)能太陽(yáng)能：用實(shí)干維護(hù)新型儲(chǔ)能系統(tǒng)安全

文/秦中欽 石建松

編輯 趙苡萱

2021 年7 月15 日，國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051 號(hào)）指出，“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，努力構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系，是黨中央、國(guó)務(wù)院作出的重大決策部署。抽水蓄能和新型儲(chǔ)能是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，對(duì)推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型、應(yīng)對(duì)極端事件、保障能源安全、促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展、支撐應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要意義。”

目前，我國(guó)正在大力推進(jìn)電源側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)，根據(jù)發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051 號(hào)中主要目標(biāo)，到2025 年裝機(jī)規(guī)模達(dá)3 000 萬(wàn)kW 以上。2021 年9 月，國(guó)家能源局發(fā)布《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范（暫行）》（國(guó)能發(fā)科技規(guī)〔2021〕47 號(hào)），提出“安全第一、規(guī)范管理、積極穩(wěn)妥”的原則，一方面要求守住安全的底線，將人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全放在首位；另一方面提出積極穩(wěn)妥地推進(jìn)新型儲(chǔ)能，在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用等各方面還不完善的情況下，采用科學(xué)規(guī)范的管理體系來(lái)保障新型儲(chǔ)能項(xiàng)目安全，不能以安全為理由阻礙新型儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

一般說(shuō)來(lái)，導(dǎo)致新型儲(chǔ)能電站起火的原因主要有3 個(gè)方面：一是電池、電氣設(shè)備本身的質(zhì)量問(wèn)題；二是系統(tǒng)保護(hù)措施設(shè)計(jì)的缺陷；三是儲(chǔ)能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）和能量管理系統(tǒng)（EMS）之間的控制及保護(hù)功能協(xié)調(diào)性不當(dāng)?shù)取Ｒ虼耍鳛橐惶纂娏?chǔ)存系統(tǒng)，儲(chǔ)能的安全問(wèn)題實(shí)際上是系統(tǒng)性問(wèn)題，其中既有電池及BMS 相關(guān)的技術(shù)或者運(yùn)行因素，同時(shí)也涉及儲(chǔ)能電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成及后期運(yùn)營(yíng)管理等方面。在解決儲(chǔ)能安全性問(wèn)題方面，上述幾個(gè)維度缺一不可，這也給儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的安全管理提出了挑戰(zhàn)。

作為國(guó)內(nèi)第一家以太陽(yáng)能發(fā)電為主的上市公司，中節(jié)能太陽(yáng)能股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“太陽(yáng)能公司”）已投運(yùn)及在建儲(chǔ)能項(xiàng)目近10 例，總?cè)萘窟_(dá)到128 MW/251 MWh。2021 年以來(lái)，為滿足各省對(duì)新能源配套儲(chǔ)能的具體要求，多個(gè)開(kāi)工項(xiàng)目均按照配套電化學(xué)儲(chǔ)能開(kāi)展設(shè)計(jì)和招標(biāo)等工作，其中配套的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)從5 MW/5 MWh 到50 MW/100 MWh 不等。預(yù)計(jì)今后光伏發(fā)電電站配套建設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為“常態(tài)”。

儲(chǔ)能系統(tǒng)安全是太陽(yáng)能公司高度重視的問(wèn)題。在深入分析研判行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和安全生產(chǎn)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，太陽(yáng)能公司著重從以下方面加強(qiáng)管理：

一是主動(dòng)開(kāi)展儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的相關(guān)培訓(xùn)工作。針對(duì)大部分員工對(duì)新型儲(chǔ)能業(yè)務(wù)了解不多的實(shí)際情況，太陽(yáng)能公司邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能行業(yè)的龍頭企業(yè)來(lái)公司開(kāi)展業(yè)務(wù)交流（如寧德時(shí)代、陽(yáng)光電源等），普及儲(chǔ)能業(yè)務(wù)知識(shí)，尤其是大家都比較關(guān)心的儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性問(wèn)題。通過(guò)加大安全技術(shù)培訓(xùn)力度，公司培養(yǎng)了一支專業(yè)的、能夠完全勝任儲(chǔ)能電站建設(shè)的人才隊(duì)伍。后期，隨著儲(chǔ)能項(xiàng)目的建成和投運(yùn)，相關(guān)的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作還要繼續(xù)加強(qiáng)，尤其是針對(duì)基層電站單位的運(yùn)維人員，要求他們像熟悉光伏發(fā)電項(xiàng)目一樣，熟練掌握儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全操作規(guī)程，做好巡視檢修工作，確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

二是加強(qiáng)配套儲(chǔ)能光伏電站項(xiàng)目安全審查。儲(chǔ)能項(xiàng)目屬于“新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備、新業(yè)態(tài)”。為防止儲(chǔ)能項(xiàng)目出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和防范措施不足等問(wèn)題，太陽(yáng)能公司要求相關(guān)項(xiàng)目的可行性研究和設(shè)計(jì)單位在嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如T/CEC 175—2018《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)方艙設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 51048—2014《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》等）進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開(kāi)展涉及“九新”（新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備、新業(yè)態(tài)、新環(huán)境、新單位、新崗位、新人員）的安全風(fēng)險(xiǎn)分析，闡明新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備、新業(yè)態(tài)所帶來(lái)的新風(fēng)險(xiǎn)，提出應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)措施。這有效避免了儲(chǔ)能電站的建設(shè)前期規(guī)劃匆忙，工作落實(shí)不到位，建設(shè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的必要性和可行性缺乏深究等問(wèn)題，為科學(xué)規(guī)劃儲(chǔ)能電站的選址定容、確定儲(chǔ)能電池技術(shù)路線、強(qiáng)化消防設(shè)計(jì)，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的本質(zhì)安全性提供了基本保證。

三是將配套儲(chǔ)能系統(tǒng)從以前的項(xiàng)目EPC 總承包模式（設(shè)計(jì)+采購(gòu)+施工）中分離出來(lái)單獨(dú)招標(biāo)。選擇專業(yè)的、安全運(yùn)行業(yè)績(jī)好的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商承擔(dān)儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成安裝，并由建設(shè)單位直接簽約和管理。這樣做雖然增加了建設(shè)單位的工作量，但也大大加強(qiáng)了建設(shè)單位與儲(chǔ)能系統(tǒng)廠家的溝通交流，對(duì)于系統(tǒng)的安全性控制以及培養(yǎng)自己的運(yùn)維管理團(tuán)隊(duì)都大有裨益。

四是優(yōu)先選用本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。例如，陽(yáng)光電源在電池模組的電氣回路中，通過(guò)防呆插頭、防反接結(jié)構(gòu)以及AB 模組等設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)安全可靠的防呆、防接反措施，避免發(fā)生短路、接錯(cuò)的情況發(fā)生。同時(shí)，對(duì)于通訊線路以及風(fēng)扇電源線路，采用雙回路冗余設(shè)計(jì)，有效避免突然中斷發(fā)生，維護(hù)系統(tǒng)安全可靠。

五是做好安全生產(chǎn)“三同時(shí)”工作。在項(xiàng)目建設(shè)中，要求儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全設(shè)施、消防設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工，同時(shí)投入生產(chǎn)和使用。太陽(yáng)能公司作為投資和管理機(jī)構(gòu)，全程參與儲(chǔ)能項(xiàng)目的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工作，包括可研報(bào)告審查、招標(biāo)文件擬定、初步設(shè)計(jì)評(píng)審、項(xiàng)目開(kāi)工第一次例會(huì)、項(xiàng)目竣工驗(yàn)收等。項(xiàng)目在并網(wǎng)調(diào)試前，必須按照國(guó)家質(zhì)量、環(huán)境、消防有關(guān)規(guī)定，完成相關(guān)手續(xù)。

六是配置完善的消防系統(tǒng)。消防安全對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是第一要義，整體消防設(shè)計(jì)基于“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的原則和“提前干預(yù)加有效控制”的消防策略，可以防止和減少火災(zāi)災(zāi)害，保障人身和財(cái)產(chǎn)安全。在儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初要優(yōu)先考慮防火工作，設(shè)計(jì)采用阻燃材料、預(yù)留足夠的安全間隙、集裝箱采用隔熱棉設(shè)計(jì)加上聯(lián)動(dòng)隔離機(jī)制。

儲(chǔ)能系統(tǒng)要求配置完善的消防系統(tǒng)，鋰電池集裝箱采用自動(dòng)消防設(shè)計(jì)，消防系統(tǒng)覆蓋范圍全面，可根據(jù)煙感、溫感、氣體探測(cè)器等信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消防，確保緊急時(shí)刻的及時(shí)有效滅火。

七是做好儲(chǔ)能電站運(yùn)行監(jiān)控。將儲(chǔ)能系統(tǒng)納入“關(guān)鍵設(shè)備”和消防重點(diǎn)部位進(jìn)行管控，嚴(yán)格落實(shí)電力行業(yè)“兩票三制”相關(guān)要求，做好新型儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作，實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行工況。嚴(yán)格開(kāi)展儲(chǔ)能系統(tǒng)和設(shè)備艙體全過(guò)程技術(shù)監(jiān)督和金屬技術(shù)監(jiān)督，排查儲(chǔ)能電站的運(yùn)行管理不足和設(shè)備艙體的質(zhì)量隱患，確保儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)刻處于安全、良好的運(yùn)行狀態(tài)。

八是強(qiáng)化儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)急管理。儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)以后，運(yùn)營(yíng)單位及時(shí)識(shí)別出火災(zāi)、爆炸等風(fēng)險(xiǎn)，制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急處置卡，并將其納入整體項(xiàng)目的應(yīng)急管理系統(tǒng)。根據(jù)極端天氣和其他突發(fā)情況及時(shí)采取處置措施。定期組織應(yīng)急演練，提高運(yùn)維人員針對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處置能力。

現(xiàn)階段，我國(guó)新型儲(chǔ)能相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還不健全，檢測(cè)認(rèn)證還不充分，導(dǎo)致市場(chǎng)上的新型儲(chǔ)能產(chǎn)品和儲(chǔ)能項(xiàng)目存在質(zhì)量良莠不齊、相關(guān)參與方的資質(zhì)要求不明確、準(zhǔn)入門(mén)檻過(guò)低等問(wèn)題。這些問(wèn)題都有待于相關(guān)機(jī)構(gòu)和廠商共同研究解決。太陽(yáng)能公司嚴(yán)格按照國(guó)家能源局的相關(guān)規(guī)范要求，從儲(chǔ)能項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收和運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格履行項(xiàng)目安全、消防、環(huán)保等管理程序，落實(shí)安全主體責(zé)任，提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的本質(zhì)安全性，讓儲(chǔ)能在與新能源的融合發(fā)展中，發(fā)揮好平抑新能源發(fā)電波動(dòng)性和提升并網(wǎng)友好性功能，從而為我國(guó)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)并最終完成“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。（本文作者秦中欽，單位系中節(jié)能太陽(yáng)能股份有限公司；石建松，單位系中國(guó)節(jié)能環(huán)保集團(tuán)有限公司）