中國儲能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合240余家機構(gòu)共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日下午，中國質(zhì)量認證中心的付蕊受邀在儲能檢測、認證與標準專場分享了主題報告，報告題目為《電化學儲能電站安全檢查與運行評價》。以下是報告主要內(nèi)容：
付蕊：各位專家，各位同仁，大家下午好！
我是中國質(zhì)量認證中心新能源部的付蕊，今天主要跟大家分享一下我們中心在電化學儲能電站安全檢查與運行評價方面做的相關(guān)工作。
今天主要是從這4個方面進行介紹：
一、行業(yè)背景
關(guān)于儲能市場規(guī)模數(shù)據(jù)，前面專家也進行了介紹，我這里就不再多說了?！笆奈濉睍r期，我國的新型儲能從商業(yè)化步入了規(guī)模化發(fā)展的階段。
2022年，我們國家也是密集出臺了儲能的相關(guān)政策。在國家層面共發(fā)布了70余項，主要是聚焦儲能的發(fā)展規(guī)劃、市場機制、技術(shù)裝備研發(fā)、安全規(guī)范管理等方面。在安全運行與規(guī)范管理方面，主要是出臺了《關(guān)于加強電化學儲能電站安全管理的通知》《防止電力生產(chǎn)事故的25項重點要求》，同時我們也推出了電站層面的《電化學儲能電站安全規(guī)程》這樣一個國標。還有首個儲能的強標，《電能存儲系統(tǒng)用鋰蓄電池和電池組的安全要求》。
從行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來說，現(xiàn)在對于儲能行業(yè)經(jīng)濟性與安全性是制約我國儲能行業(yè)發(fā)展的核心要素。對于工程層面的技術(shù)經(jīng)濟先進性依然是最重要的因素之一，比如通過先進的技術(shù)怎么來提升儲能電池的循環(huán)壽命，能量效率，從而實現(xiàn)全生命周期充放電量的提升，從而增加經(jīng)濟效益，這仍然是我們行業(yè)發(fā)展的重要因素。另一方面，隨著全球儲能市場規(guī)模的擴大，儲能的安全建設(shè)和運行壓力也在不斷增加，近10年間大家也都知道全球發(fā)生過30多起比較嚴重的儲能安全事故，這其實也反映出我們在產(chǎn)業(yè)鏈上下游的品控與管理方面存在不足。同時，儲能技術(shù)多元化、多場景的發(fā)展，它也推動了安全需求的進一步提升，我國也是不斷的加強關(guān)于儲能行業(yè)安全監(jiān)管。2022年4月份的時候，國家能源局綜合司發(fā)布了關(guān)于加強電化學儲能電站安全管理的通知。主要從規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備選型、竣工驗收、并網(wǎng)驗收、運行維護管理、應(yīng)急消防等多個方面對儲能電站安全管理提出要求。其中在運行維護的環(huán)節(jié)，明確提出需要定期開展主要設(shè)備設(shè)施及系統(tǒng)的檢查，開展電池系統(tǒng)健康狀態(tài)的評估和檢查。在應(yīng)急消防環(huán)節(jié)也提出定期進行防火的檢查，防火巡查和消防設(shè)備維護保養(yǎng)，一定要確保消防設(shè)施處于正常的工作狀態(tài)。
其實對于儲能電站的安全，它是一個很復(fù)雜的體系，它不止與電池本體的特性有關(guān)，其實它在使用過程中外部環(huán)境的影響，系統(tǒng)整個集成的控制，比如說BMS、PCS和EMS整體協(xié)調(diào)一致，聯(lián)動有效的保護機制，消防系統(tǒng)等配套系統(tǒng)，這些方面也是很關(guān)鍵的要素。大家可以看右下方鋰電儲能系統(tǒng)安全事故誘因及演變關(guān)系圖，對于儲能電站來說除了電池本體特性需要關(guān)注之外，另外是使用過程中外部環(huán)境的影響，尤其是惡劣環(huán)境會造成電池的老化，甚至有些運行環(huán)境會導(dǎo)致出現(xiàn)一些絕緣失效等電氣的事故。同時對于電站的管理系統(tǒng)，比如說BMS、PCS、EMS功能的異常。比如說監(jiān)測的不一致性，監(jiān)測的失效，還有管理系統(tǒng)檢測預(yù)警滯后、缺失或者失效，往往會導(dǎo)致電池出現(xiàn)濫用的情況，從而會電池發(fā)生熱事故，進一步導(dǎo)致事故演化。
我們也調(diào)研了全球關(guān)于電站事故發(fā)生的主要原因，也主要是包含這幾個方面：一方面是由于安裝的疏忽，比如說電池的存放不良、接線不良，還有運營操作環(huán)境的管理不善，就像剛才提到的惡劣環(huán)境造成的一些絕緣破壞。另外就是說對于儲能系統(tǒng)集成控制，BMS、PCS、EMS這些保護機制的缺失，檢測預(yù)警的缺失，或者保護系統(tǒng)功能的障礙。另外是抗電擊保護系統(tǒng)的不足，尤其是現(xiàn)在儲能屬于一種多元化技術(shù)的發(fā)展，很多新的技術(shù)系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性并沒有進行充分論證的情況下，就著急上馬新系統(tǒng)。系統(tǒng)的測試與驗證周期過短，使得安全措施也沒有嚴格到位。目前我們發(fā)現(xiàn)很多儲能項目在質(zhì)量安全方面多少都存在一些問題，包括能否按照設(shè)計的容量安全運營，系統(tǒng)壽命能否達到它的承受值，長期年限運行和可靠性怎么樣，有的還出現(xiàn)系統(tǒng)能效較低的情況。
為什么電化學儲能安全管理會強調(diào)運行維護階段要定期開展設(shè)備設(shè)施和系統(tǒng)的安全檢查，開展電池健康狀態(tài)評估。其實無論是電池、BMS還是PCS這些關(guān)鍵的部件，部件的檢測認證只是市場準入一個最低的要求，是行業(yè)的底線。我們電站的驗收也是對電站初始狀態(tài)的認可，并不代表我們就能保障電站在長期運行過程中，它沒有安全的風險。所以說我們國家也出臺了政策，強調(diào)對于已建設(shè)的儲能電站要定期進行安全的檢查和運行的評價，這也是我們行業(yè)內(nèi)越來越受到關(guān)注的一個方面。
2.電化學儲能電站安全檢查與風險評估
介紹一下我們中心在電化學儲能電站安全檢查與風險評估方面做的工作，儲能電站的安全檢查與風險評估主要是以實現(xiàn)安全為目的，然后運用適當?shù)臋z查、檢測、模擬和評價等方法，依據(jù)安全生產(chǎn)的法律法規(guī)和相關(guān)技術(shù)標準，對系統(tǒng)進行危險源辨識、風險評價，并提出安全對策的措施和改進建議。我們基于一系列儲能的標準，目前我們國家儲能的標準體系也在逐漸完善，我們依據(jù)一些電池零部件型式試驗的標準，電站層面的電化學儲能電站的設(shè)計標準，電化學儲能電站的安全規(guī)程，去年剛剛發(fā)布的安全規(guī)程，還有儲能電站運行維護規(guī)程。還有依據(jù)北京的一個地標《電力儲能系統(tǒng)建設(shè)運行規(guī)范》，還有中電聯(lián)關(guān)于消防的團標，還有江蘇省消防協(xié)會提出的關(guān)于電化學儲能電站消防安全評估的團標。基于這一系列標準，我們形成內(nèi)部技術(shù)的文件，對電化學儲能電站開展一些安全檢查與風險評估，然后適用范圍主要是功率500千瓦，且容量是500千瓦時以上的，磷酸鐵鋰、鉛酸鉛炭和全釩液流電池的儲能電站，它不適用于移動儲能車，還有作為應(yīng)急電源的電化學儲能設(shè)施。
我們檢查和評估的內(nèi)容主要包含站址選擇和平面布置，電池系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、運行維護和應(yīng)急管理、建設(shè)手續(xù)的合規(guī)性等5個方面。其中評價的方法是采用定性與定量分析相結(jié)合，我們會有一些定量的指標，一些定性的評價，我們賦予一些評分的標準?；趧偛盘岬降倪@一系列，無論是國標還是團標，我們針對評估內(nèi)容的幾個方面提煉一些評價的要素。并對這些評價要素進行一些評分標準的設(shè)置還有權(quán)重的分配，最終通過打分的形式進行安全風險的分級。評價的周期是建議每年開展一次，當然有必要的時候也可以進行動態(tài)的評估，尤其經(jīng)過評估發(fā)現(xiàn)具有重大隱患的，我們建議整改以后進行二次評估。
剛才提到電化學儲能安全規(guī)程，標準里它提到了對于儲能電站應(yīng)該構(gòu)建安全風險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機制，定期開展危險元素辨識和風險評價，并做好反事故的措施。我們目前主要是基于江蘇省消防協(xié)會提的團標，這個團標對儲能電站安全的風險做了4個等級的劃分，重大風險、較大風險、一般風險和較低風險。對于存在下列情況之一的儲能電站，我們直接判定為一個重大風險的等級。比如說一些儲能電站站址的設(shè)置，它設(shè)置在生產(chǎn)、儲存、經(jīng)營易燃易爆危險品的場所，或者說儲能電池出現(xiàn)了明顯的鼓脹、變形、漏液，還有一些消防的電纜溝道未進行防火的封堵，或者封堵不嚴密。以及這個項目建設(shè)手續(xù)合規(guī)性，沒有提供準入備案或消防審核驗收的備案證明文件，出現(xiàn)這種情況之一的就判定為重大風險等級。
剛才評估內(nèi)容提到了幾個方面，除了建設(shè)手續(xù)的合規(guī)性作為重大風險控制項，其他4個方面是基于剛才提到一系列標準，針對每一個方面進行提煉評分要素，我們對它賦于一些分值，和一些權(quán)重的分配，進行量化的評價。對于第一個方面，站址選擇與平面布置，我主要介紹一下每個方面主要考慮的評分要素。對于站址選擇和平面布置，一般對于站址選擇考慮是否滿足防火防爆、防塵防腐、防洪防澇的要求。平面布置是否遵循安全可靠適用原則，是否便于安裝操作、搬運、檢修和調(diào)試，是否預(yù)留了分期擴建條件等。對于防火間距一般考慮電池設(shè)備艙與建筑之間，電池設(shè)備艙之間的防火間距等等，是否滿足右邊這些標準的要求，這主要是通過文件核查和現(xiàn)場檢查來實現(xiàn)。
另外對于磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)這一塊，主要分為系統(tǒng)整體設(shè)計與安全、電池、BMS、PCS、監(jiān)控系統(tǒng)。
對于系統(tǒng)的設(shè)計和安全，我們主要是依據(jù)國標的一些要求，來看一下它設(shè)計時是否考慮了過電壓的保護、絕緣保護、防雷接地、接電保護，及安全自動裝置是否滿足標準和實際運行方式的要求。因為之前也提到過很多儲能的事故，它有些時候是源于這種保護功能的障礙。另外一塊就是設(shè)計與安全還考慮不同進入等級/電壓等級的電化學儲能電站，是否具備相應(yīng)標準要求的功能。另外的話是否在并網(wǎng)6個月內(nèi)提供有資質(zhì)單位出具的并網(wǎng)檢測報告。對于電池這一塊，我們主要考慮電池是否具備CNAS、CMA檢測資質(zhì)單位出具的型式試驗報告。另外很重要的一點，我們會對電池運行一致性，比如電壓、電流、SOC一致性進行分析，這是我們重點的評分考慮。因為電池健康的狀態(tài)，尤其它的一致性對于安全是很關(guān)鍵的一個要素。另外，會考慮一些定量電池簇相對故障次數(shù)，電站的能量保持率等參數(shù)，這也是依據(jù)電力儲能的運行評價的國標來進行。另外，確認一下電站的現(xiàn)場電池是否處于被保護的狀態(tài)，電池組回路的開斷、保護設(shè)備配置，是否滿足標準和實際運行的要求。
對于BMS管理系統(tǒng)這一塊，同樣考慮是否具備型式試驗報告。另外主要是驗證BMS一些保護的功能是否是正常的，對于每個電池模塊的溫度采集點也是根據(jù)標準有這樣的要求。對于儲能變流器主要是考慮是否處于正常的運行狀態(tài)，交流側(cè)和直流側(cè)是否都具備開斷的功能。儲能變流器交流側(cè)和直流側(cè)是否具備開斷的功能，這也是國標《電化學儲能電站安全規(guī)程》中最新提出的要求。目前，我們也是把這個要素考慮進去。其次是關(guān)于電壓電流溫度的保護設(shè)定值是否滿足安全運行的要求。對于儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)，因為電站預(yù)警也好，監(jiān)控也好，這是非常重要的環(huán)節(jié)。我們也在現(xiàn)場主要進行功能的核查，主要包括監(jiān)控系統(tǒng)是否能監(jiān)視并顯示BMS、PCS上傳的信息是否通信正常，是否具備監(jiān)視報警，自診斷與自恢復(fù)的功能。對于監(jiān)控還會考慮是否具備抗電子干擾能力，是否采用接地網(wǎng)接地等要求。
對于消防系統(tǒng)這一塊，主要分為：消防給水及消防栓系統(tǒng)、電池設(shè)備艙火災(zāi)報警與自動滅火系統(tǒng)、電池設(shè)備艙防爆措施、防火封堵及其他。消防這一塊不止依據(jù)了電化學儲能這個相關(guān)的標準，還有考慮到建筑設(shè)計防火的規(guī)范。消防給水及消防栓這一塊，主要考慮系統(tǒng)的配置，還有它的數(shù)量，它的給水量等是否滿足標準的要求，是否處于正常的運行狀態(tài)，是否在有效期之內(nèi)。對于火災(zāi)報警與自動滅火系統(tǒng)，這里也是主要考慮功能是否正常運行，是否能滿足撲滅模塊及電池明火且24小時不復(fù)燃的要求，系統(tǒng)類型、流量、壓力等技術(shù)參數(shù)是否經(jīng)國家授權(quán)的機構(gòu)實施電力儲能用模塊級磷酸鐵鋰電池實體火災(zāi)模擬試驗驗證。每個電池模塊是否單獨配置探測器、滅火介質(zhì)噴頭或探頭管等。電池設(shè)備艙防爆措施，電池設(shè)備艙是否設(shè)置可燃氣體探測裝置，且聯(lián)動跳閘和通風系統(tǒng)。是否設(shè)置防爆型通風系統(tǒng)，通風系統(tǒng)的通風口數(shù)量、位置、通風量是否符合，是否可靠接地等。
另外對于運行維護與應(yīng)急管理這一塊，主要考慮了人員配置能力與職責，制度與規(guī)程，運行維護與應(yīng)急管理這4個方面。評分的要素也是，我們不止依據(jù)電化學儲能相關(guān)標準，還考慮了《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》，還有《中華人民共和國消防法》，因為在法律法規(guī)中也明確要求了對生產(chǎn)經(jīng)營單位主要負責人應(yīng)該具備相應(yīng)的職責。最近大家對運維逐漸重視起來了，其實我們前兩年一些儲能電站運維人員對于儲能電站熱失控，火災(zāi)的特性，大家都是空白的，很多都不滿足目前提到的這些評分要求。運維是一個很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，希望業(yè)主單位把這個事情重視起來。
目前我們已經(jīng)為12家企業(yè)完成了多個電化學儲能電站、風光儲系統(tǒng)，光儲充一體化系統(tǒng)的安全檢查、風險評估及故障鑒定測試。另外就是分享一下我們在電站檢查中發(fā)現(xiàn)了確實存在單體電池運行過程中出現(xiàn)電壓、SOC電壓和溫度不一致性。然后我們是通過它的運行數(shù)據(jù)，也是在現(xiàn)場檢查時發(fā)現(xiàn)其中一個4號電池簇已經(jīng)到了最低電壓截止的電壓，BMS已經(jīng)進行了報警，所以導(dǎo)致儲能單元放電不充分。我們通過對它的運行數(shù)據(jù)進行分析，就發(fā)現(xiàn)單體電壓級差達到0.285V，這是很大的一個數(shù)值。同時我們也是找到了相應(yīng)的問題模塊，建議廠家進行相關(guān)處理。另外，我們通過查看電站監(jiān)控報警記錄，剛才提到很多運維人員，我們電池不一致性，BMS也好，已經(jīng)把報警的信息反饋到監(jiān)控中控室。因為運維人員知識的缺乏，他也不重視這個事情，也不太了解，一直沒有處理這個事情，我們在安全檢查時發(fā)現(xiàn)。通過對運行數(shù)據(jù)挖掘和分析，像電池簇溫度級差甚至達到10度以上，這個是已經(jīng)很高的值了。對于在運行過程中電池的健康狀態(tài)不一致性評估也是應(yīng)該引起重視的，而且對于運維人員應(yīng)該要考慮這個方面。
3.電化學儲能電站運行性能分析與評價
這個大家都是行業(yè)內(nèi)比較通用的標準，《電化學儲能運行指標與評價》也是比較成熟的，大家比較通用的標準。我們主要是基于電站運行數(shù)據(jù)的資料，依據(jù)經(jīng)濟技術(shù)指標運行結(jié)果，評價電站運行狀況和效果。標準里給出了電量指標、能效指標、可靠性指標、運維費用指標，給了4個維度的指標。每個指標也給出了相應(yīng)的定義和計算公式，運行評價所有指標里選擇部分相關(guān)的指標，分別進行充放電的能力評價，能效評價，設(shè)備運行狀態(tài)評價。每個指標賦予了評分的標準，還有權(quán)重值，所以說最終它也是一個綜合的打分，分為優(yōu)級、良級、中級、合格、不合格。這個也可以做一個綜合的評價，也可以做某一方面的，比如充放電能力評價，還有能效評價。
（圖示）這是我們基于標準做的運行指標分析。
有一些電站在運行過程中出現(xiàn)電站綜合能效比較低的情況，基于這個標準我們可以關(guān)注儲能電站綜合效率，以及各個環(huán)節(jié)的能量損耗。比如說從變配電的損耗、站用電能量損耗、儲能單元能量損耗。儲能單元能量損耗包括電池系統(tǒng)直流側(cè)能量損耗，PCS的能量損耗，我們也是對一些儲能電站綜合效率，從能效評價的角度進行了各個環(huán)節(jié)能量損耗的分析。并分析了影響能效的因素，也可以給出一些優(yōu)化的建議。
（圖示）右邊這個站用電比例是很高的，站用電損耗占到5%，主要是因為空調(diào)的負荷比較耗電。
4.CQC儲能業(yè)務(wù)布局
最后介紹一下我們CQC在儲能業(yè)務(wù)方面的布局，中國質(zhì)量認證中心是由中國政府批準設(shè)立，被多國政府和多個權(quán)威組織認可的第三方專業(yè)的認證機構(gòu)，我們也是集檢測檢驗、認證、標準一體化這種整合的第三方機構(gòu)，我們也致力于打造儲能的認證、檢驗檢測、科研一體化公共服務(wù)平臺。目前我們中心也是在構(gòu)建從儲能產(chǎn)品的生產(chǎn)到電站的建設(shè)全過程質(zhì)量控制和風險防控體系，目前我們已經(jīng)建立了儲能產(chǎn)品到系統(tǒng)的認證評價體系。業(yè)務(wù)類型主要覆蓋儲能產(chǎn)品的認證，戶用電池儲能系統(tǒng)的認證，電池儲能系統(tǒng)并網(wǎng)及運行服務(wù)認證，電化學儲能系統(tǒng)并網(wǎng)及性能檢驗。同時我們目前也是具備了電化學儲能電站全生命周期的技術(shù)服務(wù)能力，重點關(guān)注電站各個環(huán)節(jié)質(zhì)量安全。主要是包括設(shè)計階段的設(shè)計評估，從而把控設(shè)計的安全。然后產(chǎn)品端質(zhì)量安全主要通過設(shè)備選型、設(shè)備監(jiān)造、到貨物抽檢等進行把控。同時施工的質(zhì)量安全，并網(wǎng)運行調(diào)試和并網(wǎng)檢測。另外，剛才我主要介紹的安全檢查和運行評估的運行安全。
目前我們儲能產(chǎn)品的認證，主要是產(chǎn)品端合格確定，主要覆蓋的產(chǎn)品包含鋰離子電池、儲能用蓄電池、鉛炭電池、超級電容器、儲能電池管理系統(tǒng)、儲能變流器、戶用光儲一體機，然后進行儲能核心部件，通過產(chǎn)品的型式檢驗、工廠檢查、評價與正式批準，通過一個獲證后的監(jiān)督來保障儲能產(chǎn)品全面質(zhì)量的監(jiān)督。我們也具備儲能電站從設(shè)計評估、設(shè)備選型、設(shè)備監(jiān)造、施工質(zhì)量評估、并網(wǎng)驗收、運行維護的全周期技術(shù)服務(wù)能力。這是儲能產(chǎn)品生產(chǎn)全過程質(zhì)量監(jiān)造服務(wù)，包括單體電芯、電池Pack、電池預(yù)制艙、PCS儲能變流器，保障儲能產(chǎn)品在進入電站前端生產(chǎn)的全過程質(zhì)量控制。
（圖示）我們對監(jiān)造案例介紹，給三峽做的光儲電站的監(jiān)造項目。我們也具備儲能電站并網(wǎng)運行調(diào)試、檢測、調(diào)頻、AVC、AGC測試的能力。
今天的分享主要包含這些內(nèi)容，謝謝大家！
