中國儲能網訊：5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。
TüV南德意志集團華南區(qū)智能電力部-光伏及儲能系統(tǒng)項目經理吳候福在儲能電站專場，以“讓集裝箱儲能系統(tǒng)更安全 – 標準 PPP 59044A ”為題，發(fā)表了精彩演講。
演講內容如下：
吳候福：各位領導、各位嘉賓，大家早上好！我來自TUV南德意志集團華南區(qū)智能電力部光伏及儲能系統(tǒng)項目經理，今天跟大家分享的題目是“讓集裝箱儲能系統(tǒng)更安全——基于TüV SüD標準PPP59044A的要求”。
安全標準的制定主要的目的是為了解決技術進步過程中帶來的技術風險，也就是說技術進步了，并不意味著我們的世界會更安全。比如說唐朝的人不可能會被汽車撞死，只有在汽車發(fā)展的過程中可能才會帶來車禍這樣的安全問題。也就是說隨著儲能系統(tǒng)的誕生，我們也會迎來儲能系統(tǒng)帶來的技術風險。這樣，我們就需要儲能系統(tǒng)安全標準來降低和解決儲能系統(tǒng)的技術風險。
在電池儲能系統(tǒng)領域，國際文獻和標準把它的技術風險大概歸為六類，一類是電氣風險方面的，比如說電擊、過流、過壓的風險；第二是和電能相關的風險，比如說一些電氣拉弧對人的傷害；第三是火災風險，電池儲能系統(tǒng)的電池，包含有可燃的物質如鋰。比如美國夏威夷某個儲能電站就發(fā)生過著火；第四是爆炸風險，電池釋放出來的氫氣可能導致發(fā)生爆炸的風險；第五是化學風險，比如說對皮膚的灼傷，有毒氣體的吸入；第六是機械風險，比如說鋒利的邊緣對人的割傷，還有爆炸以后飛濺出來的部件對人的傷害。
我們該怎么降低這些技術風險呢？如果我們前期不對風險進行管控，風險會隨著時間的推移積累越來越大，而且它造成的損失也會越來越大，只有我們在前期可研或者更早期把風險管控好，風險造成的損失就會隨著時間的推移慢慢減少。降低儲能技術風險的主要措施有哪些呢？包括配備個人防護措施、完善企業(yè)或者是電站的管理制度，對風險源管控，包括控制和隔離，以及將高危險的零部件或者產品替換為低風險的零部件或子系統(tǒng)，及把整個系統(tǒng)移除。這個圖是關于降低BESS技術風險的措施，從下往上，風險管控效果越明顯，風險越低。整個系統(tǒng)移除在風險管控上面是最能根本性解決的。但是如果我們移除一個儲能系統(tǒng)，它就不會有經濟價值了，所以這個方法只能在風險源非常大，它的危害超過它的經濟價值的時候，我們才會做這一步的動作。更有效的方式是怎么做呢？就是用一些低風險的產品替換高風險的產品。從測試認證角度來看，就是用已經使用有認證過或者做過型式測試的零部件和子系統(tǒng)，替換高風險的零部件和子系統(tǒng)。對儲能系統(tǒng)來講，它應該滿足哪些安全的要求來降低風險呢？首先要滿足整機的安全，然后是它的零部件要滿足產品的安全標準和產品的型式認證，儲能系統(tǒng)的并網應該要滿足并網的符合性，系統(tǒng)的電磁兼容的符合性，還有功能安全、運輸安全、通訊和網絡安全、回收再利用等方面的安全要求。
具體如何通過檢測認證的方法來降低電池儲能系統(tǒng)的技術風險呢？對整機來說，需要進行審查、評估，包括設計圖紙審核、技術文檔審查、結構檢查、保護功能驗證、現(xiàn)場測試、安規(guī)測試、性能測試等等，保證整機的風險降低；通過驗收測試達到儲能系統(tǒng)滿足安全運行的要求。
對零部件或者子系統(tǒng)這一塊，有兩個重要的子系統(tǒng)必須滿足自身的安全標準要求。首先是電池系統(tǒng)，我們通過電池系統(tǒng)的一些型式認證來降低電池的風險，包括做內部短路測試、外部短路測試、沖擊/跌落的測試，熱失控蔓延測試、過充/過放、強制放電的測試，降低電池系統(tǒng)的風險。第二個是功率轉換系統(tǒng)（PCS），對這一塊也會進行型式認證來降低電氣風險，包括結構檢查、安全測試、環(huán)境測試等等。
并網安全這方面，通過測試可以降低系統(tǒng)對電網的沖擊，避免出現(xiàn)大的脫網事故，這方面對儲能系統(tǒng)有哪些要求呢？包括電能質量測試、有功/無功控制、電壓、頻率控制，還有孤島保護、需求響應測試等。
電磁兼容方面，包括兩個方面，一是抗擾度，一是輻射?？箶_度就是儲能系統(tǒng)能夠抵抗外部輻射源對它的干擾，在干擾環(huán)境下還能不能穩(wěn)定運行；輻射講的是這個系統(tǒng)對臨近的設備，還有接入同一個系統(tǒng)里的設備，會不會干擾它們的正常運行。還有比較重要的方面是測試就是對功能安全方面的抗干擾測試。比如說，如果儲能系統(tǒng)安裝在比較強輻射的環(huán)境下，它可能干擾了BMS的正常運行，也就是最基本的保護功能都實現(xiàn)不了，比如溫度控制不了，溫度會進一步飆升，會造成火災風險。因此要做整個儲能系統(tǒng)要滿足電磁兼容的抗擾度和輻射的測試。
功能安全方面，對儲能系統(tǒng)是一個比較新的要求，但是對其它的產品來講并不很新。儲能系統(tǒng)本身的風險很大，所以我們需要一些安全的功能措施來保證整個系統(tǒng)的運行。功能安全的意思就是我的安全功能是否能可靠地運作。我們需要做呢？包括評估BMS保證電池的操作窗口、軟硬件的可靠性、電壓測量的可靠性、傳感器斷線檢測、不分斷開關檢測，會不會黏連等等，檢測監(jiān)測儀器的準確性，還有零部件和通訊故障表現(xiàn)等等。
目前，儲能系統(tǒng)的標準有哪些進展呢？在IEC層面，有好幾個技術委員制定和BESS相關的標準。其中，包括TC8，制定的是并網相關的標準，它制定了可再生能源接入、分布式電網或者是電網的要求。TC21制定電池安全相關的標準，制定了儲能系統(tǒng)用的電池系統(tǒng)的IEC 62619, 是對電池和電池系統(tǒng)安全的要求。TC22和TC82都分別制定了一些和PCS的標準，TC22制定的是IEC 62477這個通用的功率轉換器件的安全要求，TC82制定的是接入光伏的62109-1和62109-2的標準。TC64制定了低壓電氣裝置安全，比如電氣裝置通用的60364-4、-5、-6這幾個方面的電氣安全標準。SC65A制定了功能安全方面的標準。TC77制定了電磁兼容方面的標準，儲能系統(tǒng)方面涉及比較多的是IEC61000-6系列，包括-1、-2、-3、-4、-6、-7這幾個標準。電力儲能系統(tǒng)方面有一個新成立的TC120技術標準委員會，它的標準只有有一個IEC 62933，但是分成好幾個標準，最新出的標準都是2017、2018年制定的，都只是一個比較概述性的標準，可操作性或者指導性不是很強?，F(xiàn)在總體來講，IEC層面是沒有專門針對集裝箱儲能系統(tǒng)這個產品或者類似產品，制定或正在制定全方位的安全方面標準。
TUV南德在2014和2015年制定了一些跟儲能相關的標準。包括PPP59034，這是2014年制定的，是為小型的家用儲能系統(tǒng)制定的標準。PPP59044A是2015年制定的，是為大型儲能系統(tǒng)而制定的標準，特別是適合用作集裝箱儲能系統(tǒng)的安全要求，今天我們的講解就針對PPP59044A這個標準。
PPP59044A，在標準中，對儲能系統(tǒng)的子系統(tǒng)進行分解，然后對子系統(tǒng)和整機提出要求，從零部件到整機形成儲能系統(tǒng)的全面安全。這些子系統(tǒng)包括基礎、電池系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、PCS、監(jiān)控管理系統(tǒng)、電氣裝置/成套設備、氣體報警系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等等。下面我對一些關鍵的子系統(tǒng)的要求進行講解。
箱體基礎和機械結構的要求，PPP59044A在結構領域我們會要求外殼防護的等級，還有集裝箱本身的適航能力，包括CSC的認證等等。對測試要求這一塊，我們會要求做到一些IP等級的測試，比如說IP54的測試，然后有機械沖擊的測試。
電池系統(tǒng)的要求是比較關鍵的，產品安全要符合IEC 62619的安規(guī)要求，還有運輸安全、功能安全方面的要求。運輸安全主要是滿足UN38.3，功能安全主要滿足是60730和61508，還有電池系統(tǒng)對EMC的測試。
PCS方面的要求，包括有接入光伏的要求，和不接入光伏的要求儲能變流器滿足不同的產品標準。并網方面，要求在不同國家要符合相應國家的標準，比如德國低壓并網，應滿足VDE 4105。EMC方面，要求對PCS進行61000-6系列標準符合性的測試。
暖通系統(tǒng)方面，包括除了空調、風機產品本身應滿足產品標準的要求，還有對溫度控制、換氣計算，安裝位置方面都有一些要求。
照明系統(tǒng)方面，包括一般照明和應急照明，還有照明配電安全的要求，如果用LED的話，涉及到光生物的安全。
消防系統(tǒng)方面，滅火器是我們重點關注的，比如說用在國內的儲能系統(tǒng)的消防系統(tǒng)應滿足國內CCCF的認證，用在國外，如美國是需要滿足FM認證等等，消防要求在不同地區(qū)和國家的要求可能不一樣。消防系統(tǒng)的設計也應該滿足設計要求。煙感和自動報警系統(tǒng)應符合相應的產品標準。逃生門方面也有要求，發(fā)生火火災之后，逃生門能不能自動釋放出來，人能不能逃得出來。標準對材料的防火也有相應的要求。
電氣器件方面有零部件的要求，還有監(jiān)控系統(tǒng)的要求。時間關系，不展開。
對整機的結構安全方面，PPP59044A標準提出對結構檢查，包括電氣裝置的設計和相關電氣計算的考核，及型號的要求。在測試方面，要求滿足IEC 60364-6的驗證測試要求，滿足安規(guī)的測試，保護功能驗證，還有零部件功能的驗證，噪聲測試、對整機的EMC測試、功能安全等等方面的測試，以及提出對儲能系統(tǒng)安全運行運維方面的評估。
集裝箱儲能系統(tǒng)的PPP59044A的檢測和認證流程工作，主要包括3大方面，一是文件的審核，二是結構檢查，三是驗證性的測試。集裝箱儲能系統(tǒng)通過測試后，就可以申請TüV SüD的儲能系統(tǒng)證書。我們TüV SüD發(fā)的第一個集裝箱儲能系統(tǒng)證書是，給中天儲能發(fā)的一個兆瓦級的儲能系統(tǒng)認證證書。
大家做這個認證有什么價值呢？集裝箱儲能系統(tǒng)通過測試和認證，可以獲得，包括：
提升集裝箱儲能系統(tǒng)安全等級。
實現(xiàn)儲能系統(tǒng)在多國的準入。我們針對多個國家的相應標準展開測試認證，可以符合當?shù)氐臏嗜胍蟆?
我們提供一站式認證，減少測試認證周期。我們團隊里面有電池、電氣安全等方面的專業(yè)工程師，團隊所有的可以為同一個產品提供技術服務。
為企業(yè)安全新產品注入安全基因。在做認證的過程中，我們從研發(fā)階段介入，就為整個產品從研發(fā)階段或者以后的應用注入安全的基因，使得產品天然具有安全性，并使得的產品的滿足合規(guī)性等。
我的介紹就到這里，謝謝大家。
