獨(dú)立儲(chǔ)能電站安全技術(shù)與評(píng)價(jià)-儲(chǔ)能資料課件

獨(dú)立儲(chǔ)能電站安全技術(shù)與評(píng)價(jià)一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控三、鋰電池儲(chǔ)能電站安全評(píng)價(jià)四、儲(chǔ)能安全技術(shù)研究展望一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.新型儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模及趨勢(shì)：2022年·

多種儲(chǔ)能技術(shù)持續(xù)發(fā)展，儲(chǔ)能復(fù)合技術(shù)成為必然新型儲(chǔ)能新增7.3GW/15.9GWh，同比增長(zhǎng)200%鋰電儲(chǔ)能占據(jù)主導(dǎo)地位、裝機(jī)新增7GW，大容量電芯成為主流；固態(tài)電池、鈉離子電池商業(yè)化加快；壓縮空氣儲(chǔ)能快速發(fā)展趨勢(shì)，首個(gè)100MW壓縮空氣儲(chǔ)能電站并網(wǎng)；飛輪等短時(shí)功率型儲(chǔ)能需求增加；液流電池技術(shù)路線多點(diǎn)開(kāi)花，首個(gè)100MW釩液流儲(chǔ)能電站并網(wǎng)；其它技術(shù)層不斷取得進(jìn)展。100MWh重力儲(chǔ)能示范項(xiàng)目正在建設(shè)中。中國(guó)新型儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模（2000-2021）鋰離子電池88.80%超級(jí)電容器0.20%液流電池0.70%鉛蓄電池10.20%其它

0.10%截至2021年底全國(guó)累計(jì)電化學(xué)儲(chǔ)能電站裝機(jī)規(guī)模占比（單位：%）電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛1.新型儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模及趨勢(shì)·鋰電儲(chǔ)能仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，規(guī)?；头稚⑹綉?yīng)用廣泛一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀按照設(shè)備或項(xiàng)目接入位置，分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及用戶側(cè)；從接入位置來(lái)看，電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)占據(jù)了市場(chǎng)主導(dǎo)；按照儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景：分為獨(dú)立儲(chǔ)能、風(fēng)儲(chǔ)、光儲(chǔ)、工商業(yè)儲(chǔ)能等30個(gè)場(chǎng)景；其中，獨(dú)立儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能這兩類場(chǎng)景在去年迎來(lái)了大發(fā)展。按照儲(chǔ)能項(xiàng)目提供服務(wù)類型，可劃分為：支持可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)等六大類。而從去年投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)際作用來(lái)看，可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、用戶能源管理服務(wù)是儲(chǔ)能項(xiàng)目提供最多的服務(wù)類型。2021年中國(guó)新增新型儲(chǔ)能項(xiàng)目接入位置&應(yīng)用場(chǎng)景分布（MW%）1.新型儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模及趨勢(shì)一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀全球新型儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模（MW%，2000-2021）全球電力儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模（MW%，2000-2021）全中國(guó)電力儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模（2000-2021）一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.新型儲(chǔ)能發(fā)展規(guī)模及趨勢(shì)：全球市場(chǎng)規(guī)模電力需求增長(zhǎng)高清潔能源占比高區(qū)外來(lái)電占比高電網(wǎng)峰谷價(jià)差高·

“十四五”期間我國(guó)要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展—摘自國(guó)家五部委《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》·

XX電網(wǎng)呈現(xiàn)“四高”特征27%50%0%10%20%30%40%50%60%風(fēng)光電源比十四五風(fēng)光比2.新型儲(chǔ)能應(yīng)用一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀9398857310333

10574

110151310011868

12427140001200010000800060004000200002015

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2022全社會(huì)最大負(fù)荷2.新型儲(chǔ)能應(yīng)用規(guī)?；瘍?chǔ)能運(yùn)行：調(diào)峰8·XX電網(wǎng)負(fù)荷呈現(xiàn)明顯的雙峰特征，最大負(fù)荷周峰谷差明顯。儲(chǔ)能在負(fù)荷較低時(shí)充電，反之放電。

儲(chǔ)能出力儲(chǔ)能充放電功率大小與可再生能源出力和負(fù)荷大小同時(shí)相關(guān)，由于正午光伏出力，最大峰谷差周儲(chǔ)能在晚高峰進(jìn)行放電。

考慮新能源出力，系統(tǒng)凈負(fù)荷峰谷差大時(shí)，儲(chǔ)能動(dòng)作起到削峰填谷的作用。儲(chǔ)能靈活性好，可以根據(jù)聯(lián)合系統(tǒng)可再生機(jī)組出力變化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)輔助調(diào)節(jié)。最大負(fù)荷（峰谷差）周負(fù)荷結(jié)果最小負(fù)荷周負(fù)荷結(jié)果一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行：調(diào)頻

高比例新能源、高比例區(qū)外來(lái)電、高比例電力電子器件廣泛接入“三高”電網(wǎng)特征突出。

增加了電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)、電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)和寬頻振蕩風(fēng)險(xiǎn)，可能引發(fā)電網(wǎng)事故連鎖反應(yīng)，擴(kuò)大事故范圍?！?chǔ)能變流器虛擬慣性和一次調(diào)頻參數(shù)可定制，可提供數(shù)十倍于常規(guī)機(jī)組的等價(jià)容量，有效保障高比例新能源電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。92019年8月英國(guó)大停電頻率最低49.1Hz·!"#$·%&"&·(

*+,-./2.新型儲(chǔ)能應(yīng)用一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀2.新型儲(chǔ)能應(yīng)用源網(wǎng)荷儲(chǔ)多能互補(bǔ)電化學(xué)儲(chǔ)能可以應(yīng)用在電網(wǎng)的源-網(wǎng)-荷三大環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)功能多達(dá)10余種，但隨著分布式電

源、微電網(wǎng)的推廣，源-網(wǎng)-荷的界限已經(jīng)逐漸模糊。盡管儲(chǔ)能的安裝位置靈活，但歸納儲(chǔ)

能的商業(yè)模式，則主要分為如下三種：新能源減少棄電、電力輔助服務(wù)、減少用電成本。一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀2.新型儲(chǔ)能應(yīng)用：商業(yè)模式共享儲(chǔ)能，以電網(wǎng)為紐帶，將獨(dú)立分散的電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能電站資源進(jìn)行全網(wǎng)的優(yōu)化配置，交由電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，推動(dòng)源網(wǎng)荷各端儲(chǔ)能能力全面釋放。共享儲(chǔ)能的商業(yè)模式優(yōu)點(diǎn)歸納成三點(diǎn)：一、通過(guò)共享儲(chǔ)能的模式，有利于促進(jìn)新能源電量消納；二、共享儲(chǔ)能有利于提高項(xiàng)目收益率，能夠縮短投資回收周期；三、有利于促進(jìn)儲(chǔ)能形成獨(dú)立的輔助服務(wù)提供商身份。3.新型儲(chǔ)能技術(shù)：儲(chǔ)能系統(tǒng)CAN0A

C

3

8

0電網(wǎng)水浸檢測(cè)門禁檢測(cè)溫度檢測(cè)濕度檢測(cè)動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)1#電池組電池采集/均衡模塊

ES

B

MM空調(diào)消防視頻監(jiān)控聲光報(bào)警電電池池采組集/控/均制衡模模塊塊

EESSBGMUMPC

S電池組管理模塊

ESB

C

M儲(chǔ)能管理單元

ES

M

UCAN0n#電池組電池采集/均衡模塊

ES

B

MM電電池池采組集/控/均制衡模模塊塊

EESSBGMUM電池組管理模塊

ESB

C

MCAN1直流母線電流傳感模塊

CSM電流傳感模塊

CSM本地能量管理系統(tǒng)

L

E

M

SCAN/

RS485LAN/

I

EC61850動(dòng)環(huán)監(jiān)控設(shè)備LANLAN/

RS485能量管理系統(tǒng)

E

M

SLANLAN/

I

EC61850一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀性能指標(biāo)鉛炭電池鋰離子電池鈉離子電池液流電池鈉硫電池鈉氯化鎳電池飛輪儲(chǔ)能*全釩鋅溴（固態(tài)電池）工作電壓2.13

.

3

～

3

.

72.8～3.51.51.821.8～22～2.5480～750（V）能量密度35～501

3

0

～

2

6

080～20020～3070～80100～200100～15020～80（Wh/kg）循環(huán)壽命2500～40002

5

0

0

～

5

0

0

02000～40008000～100004000～5000

3000～4000

>3500105-106（次）系統(tǒng)成本1250～18001

6

0

0

～

2

5

0

01200～22004500～60002000～35002000～30002000～25002000～3000（元/kW）系統(tǒng)度電成本0.5～0.70

.

6

～

0

.

80.40～0.60.7～1.00.8～1.20.9～1.20.9～1.23～8（元/Wh）系統(tǒng)能量效率75～80%8

5

～

9

0

%90～95%70～75%70～75%70～85%75～85%85～90%工作溫度15～25℃5

～

4

0

℃-20～455～40℃10～40℃300～350℃270～320℃-30～60℃最佳安全性高存在燃燒或爆炸風(fēng)險(xiǎn)（

L

P

T相對(duì)安全性高）存在燃燒或爆炸風(fēng)險(xiǎn)高存在溴蒸汽泄漏風(fēng)險(xiǎn)鈉硫直接反應(yīng)導(dǎo)致燃燒風(fēng)險(xiǎn)較高較高,沒(méi)有燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)點(diǎn)電池成本低、可回收性好比能量高、度電成本低比能量高、度電成本低系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單、循安全，循環(huán)壽命長(zhǎng) 可深度放電、瞬間充電

環(huán)壽命較長(zhǎng)

安全安全隱患、工作溫維護(hù)復(fù)雜、能量密對(duì)電池材料有腐蝕、自放電嚴(yán)

度高、能量效率偏

功率密度低，循環(huán)壽命比鈉硫系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單、飛輪儲(chǔ)能響應(yīng)快，使用壽命長(zhǎng)量低，壽命短，安全性和可回收性還安全性需提高、產(chǎn)飛輪儲(chǔ)能單機(jī)的容量較小、成本高，政策及產(chǎn)3.新型儲(chǔ)能技術(shù)：鋰電池性能比較優(yōu)勢(shì)一、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀XX揚(yáng)中用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目山西某電廠9MW調(diào)頻儲(chǔ)能項(xiàng)目韓國(guó)靈巖風(fēng)力發(fā)電廠

ESS設(shè)備美國(guó)亞利桑那州ASP公司儲(chǔ)能項(xiàng)目北京直流光儲(chǔ)充一體化儲(chǔ)能項(xiàng)目北京通州幸福里電瓶車火災(zāi)事故澳洲特斯拉與法國(guó)Neoen300MW/450MWh儲(chǔ)能項(xiàng)目2021.092021.072021.042019.04,

092018.06，08二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控1.鋰電儲(chǔ)能事故統(tǒng)計(jì)·全球鋰電池儲(chǔ)能電站均存在熱失控致火燃爆風(fēng)險(xiǎn)，儲(chǔ)能安全問(wèn)題日益突出市場(chǎng)滲透率鉛酸等76.5%鋰電池23.5%2021年1月到7月，全國(guó)發(fā)生的電動(dòng)自行車火災(zāi)事故已達(dá)6462起，平均每個(gè)月事故超過(guò)900起。80％的電動(dòng)自行車火災(zāi)發(fā)生在充電環(huán)節(jié)，絕大部分事故由于鋰電池燃爆引起。當(dāng)下全國(guó)電動(dòng)自行車保有量為3.2億輛。經(jīng)統(tǒng)計(jì)21年：18000余起、亡57人。1.鋰電儲(chǔ)能事故統(tǒng)計(jì)：電動(dòng)自行車事故頻發(fā)·

A

鋰離子電池自行車事故頻發(fā)估算火災(zāi)事故率：

>2次/!"#二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控1.鋰電儲(chǔ)能事故統(tǒng)計(jì)：新能源汽車事故激增燃是造成電動(dòng)車火災(zāi)的主要原因，分別占電動(dòng)車火災(zāi)總數(shù)的62.1%和23.5%；而過(guò)充電、電池單體故障、電氣線路短路是導(dǎo)致電動(dòng)車電氣火災(zāi)的根本原因。實(shí)際：2021年新能源汽車火災(zāi)3000余起，年保有量784萬(wàn)輛。在已查明起火原因的車輛中，41%的車輛處于行駛狀態(tài)、40%的車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)、19%的車輛處于充電狀態(tài)估算火災(zāi)事故率：>3次/!$"#二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防從起火原因看，電氣故障控和自二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控1.鋰電儲(chǔ)能事故統(tǒng)計(jì)：鋰電儲(chǔ)能事故不斷·據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年上半年全球已有17次儲(chǔ)能火災(zāi)事件。（不包括家用儲(chǔ)能事故）2017年8月—2019年6月韓國(guó)儲(chǔ)能電站事故組號(hào)概率儲(chǔ)能電站規(guī)模廠家電芯故障率（/萬(wàn)?年）預(yù)測(cè)電站熱失控概率儲(chǔ)能容量電芯數(shù)量（個(gè)）發(fā)生1起熱失控發(fā)生2起熱失控發(fā)生3起熱失控11MW倉(cāng)級(jí)電站5000139.35%9.02%1.44%10MW級(jí)電站5000099.33%95.96%87.54%100MW級(jí)電站500000100.00%100.00%100.00%21MW倉(cāng)級(jí)電站50000.29.52%0.47%0.02%10MW級(jí)電站5000063.21%26.42%8.03%100MW級(jí)電站500000100.00%99.95%99.72%31MW倉(cāng)級(jí)電站50000.10.024.88%0.1209%0.00%10MW級(jí)電站5000039.35%9.0203%1.44%100MW級(jí)電站50000099.33%

95.96%

87.53%1.00%

0.00%

0.00%9.52%

0.47%

0.02%63.21%

26.42%

8.03%41MW倉(cāng)級(jí)電站500010MW級(jí)電站50000100MW級(jí)電站500000二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控1.鋰電儲(chǔ)能事故統(tǒng)計(jì)：鋰電儲(chǔ)能事故不斷·

鋰離子儲(chǔ)能電站事故統(tǒng)計(jì)模型概率推演模型，對(duì)一個(gè)百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站，高質(zhì)量電池電芯故障概率達(dá)到0.63次/年，而采用一般電芯故障概率達(dá)到1-3次/年2.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)·

《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》2021.08三條主線、五個(gè)機(jī)制本辦法編制過(guò)程中，堅(jiān)持“安全為本利于發(fā)展”的理念，始終以電化學(xué)儲(chǔ)能電站全鏈條安全管理為核心，堅(jiān)持三條主線、建立五個(gè)機(jī)制，全面提升儲(chǔ)能電站安全管理工作的規(guī)范化、科學(xué)化水平，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展：以強(qiáng)化電站本質(zhì)安全管理為主線，以建立健全電站安全管理體系為主線，以加強(qiáng)電站消防應(yīng)急管理為主線；建設(shè)單位主體責(zé)任機(jī)制、項(xiàng)目準(zhǔn)入機(jī)制、質(zhì)量管控機(jī)制、并網(wǎng)檢測(cè)機(jī)制與政府協(xié)作共管機(jī)制。二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控2.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)1.GB/T

36558-2018電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用技術(shù)條件2.GB/T

51048-2014電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范（正在修訂）3.GB/T

34131-2017電化學(xué)儲(chǔ)能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（已修訂）4.Q/GDW

1886-2013電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集成典型設(shè)計(jì)規(guī)范4.Q/GDW10769-2018電化學(xué)儲(chǔ)能電站技術(shù)導(dǎo)則5.Q/GDW11265-2014電池儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)程6.Q/GDW11376-2015儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范7.DL

5027-2015電力設(shè)備典型消防規(guī)程8.CEC/T

373-2020預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范（新立）

儲(chǔ)能電站建設(shè)、安全、設(shè)計(jì)體系不完善，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指導(dǎo)性、針對(duì)性有待提升國(guó)內(nèi)尚無(wú)系統(tǒng)性電站級(jí)的電力儲(chǔ)能安全方面行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

電化學(xué)儲(chǔ)能電站標(biāo)準(zhǔn)列表（規(guī)劃設(shè)計(jì)）

序號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)名稱目前已發(fā)布電化學(xué)儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)共96項(xiàng)、在編19項(xiàng)，其中國(guó)標(biāo)

18項(xiàng)、行標(biāo)33項(xiàng)、團(tuán)標(biāo)44項(xiàng)、國(guó)網(wǎng)企標(biāo)20項(xiàng)妥協(xié)的結(jié)果二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控近幾年發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)名稱電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)用電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)導(dǎo)則預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范電化學(xué)儲(chǔ)能電站初步設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定電化學(xué)儲(chǔ)能電站施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定

電化學(xué)儲(chǔ)能電站可行性研究報(bào)告內(nèi)容深度規(guī)定電力儲(chǔ)能系統(tǒng)用電池連接電纜電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)評(píng)價(jià)規(guī)范電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站可燃?xì)怏w探測(cè)器電化學(xué)儲(chǔ)能電站消防安全評(píng)估2.

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)序號(hào)

1.2.標(biāo)準(zhǔn)號(hào)

T/CNESA

1002-2019T/CNESA

10XX-20XX2.T/CNESA

10XX-20XX4.CEC/T

373-20205. CEC/T

5026-20206.7.8.9.CEC/T

5024-2020CEC/T

5025-2020T/CNESA

1003-2019T/CNESA

1000-201910.Q/GDW11994-201911.T/JFPA0008-202112.T/JFPA0007-2021二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》全面修2.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)·

《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見(jiàn)稿）正在征求意見(jiàn)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》全面修二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控2.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)·

《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見(jiàn)稿）正在征求意見(jiàn)·《電力儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行規(guī)范》（DB11/T1893-2021）北京市地方標(biāo)準(zhǔn)全國(guó)第

個(gè)地

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、

分嚴(yán)格2.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》全面修規(guī)范尚未明確的幾點(diǎn)：對(duì)電池單體/模組監(jiān)測(cè)仍然存在模糊空間，廠家在監(jiān)測(cè)布置上差異大；鋰電池室火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)沒(méi)有明確，參考乙類。鋰離子電池廠房不宜封閉室內(nèi)布置；不應(yīng)地下室或半地下室布置；電池室應(yīng)配置可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)備，沒(méi)有明確響應(yīng)策略。仍然作為火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控2.儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)·

《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見(jiàn)稿）正在征求意見(jiàn)2.

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)制度建設(shè)·儲(chǔ)能材料技術(shù)有待突破·儲(chǔ)能監(jiān)控及智能技術(shù)有待提升·建設(shè)監(jiān)管機(jī)制有待完善二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.鋰離子儲(chǔ)能電站安全防控技術(shù)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控儲(chǔ)能安全問(wèn)題是系統(tǒng)性問(wèn)題，事故的發(fā)生往往由多因素交互作用演化發(fā)展，最終導(dǎo)致電池濫用及熱失控的發(fā)生。電池濫用：機(jī)械濫用、熱濫用、電濫用二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.1鋰離子電池?zé)崾Э胤揽丶夹g(shù)·

鋰離子電池電化學(xué)反應(yīng)及熱失控機(jī)理氣模型IIIIII安全閥打開(kāi)氣體釋放熱模型mCdT平均

dtQ產(chǎn)熱

Q散熱IIIIII全面內(nèi)短路]x

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(形變極限II

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變I電化學(xué)模型III力模I型IIZj

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w模組級(jí)真型實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.1鋰離子電池?zé)崾Э胤揽丶夹g(shù)·

鋰離子電池?zé)崾Э伛詈夏Ｐ投?、鋰電池?chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.1鋰離子電池?zé)崾Э胤揽丶夹g(shù)·

鋰離子電池?zé)崾Э胤揽丶夹g(shù)路線熱失控：電池出現(xiàn)電壓降+溫升速率>=1℃/S；電池溫度達(dá)到保護(hù)溫度（300℃）+溫升速率>=1℃/S；電池起火、爆炸；過(guò)充、加熱：電池終止電壓1.5倍或時(shí)間達(dá)到1h，不起火、不爆炸；

電池溫度按照溫升速率=5℃/min達(dá)到130℃并保持30min，電池不起火、不爆炸；電池電壓管理功能；電池?zé)峁芾砉δ埽?/p>

電池充放管理功能；電池均衡管理功能；電池溫度管理功能；二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控鋰電池

災(zāi)的根本原因是

法

在熱失控早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)和阻3.1鋰離子電池?zé)崾Э胤揽丶夹g(shù)·鋰離子電池?zé)崾Э氐谋举|(zhì)是附加能量激發(fā)電池化學(xué)熱失控節(jié)點(diǎn)電壓監(jiān)測(cè)失真，僅升高3%,為3.33V，BMS未報(bào)警某儲(chǔ)能電站電池成組拓?fù)鋱D電壓監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性受電池串并聯(lián)結(jié)構(gòu)影響單芯電壓升高30%,為4.16V時(shí)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.2電池拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與成組技術(shù)·

電池拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：大規(guī)模儲(chǔ)能需要大量電池采取串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而提升儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓和功率。

帶來(lái)的問(wèn)題就是監(jiān)控節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多、信息數(shù)據(jù)巨大，電池管理困難。群體效應(yīng)掩蓋個(gè)體特征。二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.2電池拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與成組技術(shù)·

《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見(jiàn)稿）正在征求意見(jiàn)7.2.4電池系統(tǒng)的成組方式及其連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)與儲(chǔ)能變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相匹配，并宜減少電池并聯(lián)個(gè)數(shù)。·

《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)用電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（T/CNESA1002-2019）5.1.1電池管理系統(tǒng)宜采用分層的拓?fù)渑渲?，?yīng)與PCS的拓?fù)洹㈦姵氐某山M方式相匹配與協(xié)調(diào)，并對(duì)電池運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化控制及全面管。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)匹配不適的安全風(fēng)險(xiǎn)：過(guò)充過(guò)放—濫用故障無(wú)法隔離—環(huán)流導(dǎo)致熱失控二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.3電池管理系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)·

電池管理系統(tǒng)BMS架構(gòu)針對(duì)大型儲(chǔ)能系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)BMS包含了電芯（電池模組），電池簇和電池陣列三層管理架構(gòu)。電芯（電池模組）Cell/Module層：采用BMS從控模塊對(duì)單體電芯的電壓/溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)上送給上層主控模塊。輔助功能有風(fēng)機(jī)控制、均衡等。不具備報(bào)警和保護(hù)功能。電池簇Cluster層：采用BMS主控模塊采集簇電流/電壓、簇絕緣，繼電器狀態(tài)等，對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算和診斷，對(duì)數(shù)據(jù)閾值和各類故障進(jìn)行判斷，給出保護(hù)信息和動(dòng)作。和從控模塊和上層通訊。BMS主控模塊放置于電池簇高壓控制

箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池簇的管理。電池陣列Array層：采用BMS管理單元對(duì)整個(gè)電池系統(tǒng)進(jìn)行管理，各電池簇投退、簇均衡管理，各關(guān)聯(lián)設(shè)備信息診斷，數(shù)據(jù)記錄、顯示、參數(shù)

設(shè)置、升級(jí)等?；陔姵豓/I/T評(píng)估SOC、SOH等逐漸出現(xiàn)偏差和錯(cuò)誤某儲(chǔ)能電站電池成組拓?fù)鋱D·電池管理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)粗放、數(shù)據(jù)失真、數(shù)據(jù)遲緩、數(shù)據(jù)丟失，造成基礎(chǔ)感知數(shù)據(jù)失效電壓監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確隨著電池老化電流監(jiān)測(cè)與單芯電流存在偏差溫度監(jiān)測(cè)沒(méi)有覆蓋所有單芯電池二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.3電池管理系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.3電池管理系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)·

電池管理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)基于電池滯回特性評(píng)估SOC、SOH等出現(xiàn)偏差和錯(cuò)誤。二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控3.3電池管理系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)·電池管理系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)瓶頸，數(shù)據(jù)延遲、干擾、丟失儲(chǔ)能系統(tǒng)具有電池環(huán)境復(fù)雜，干擾大、數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，對(duì)通信系統(tǒng)提出了很大的挑戰(zhàn)。某項(xiàng)目12簇電池系統(tǒng)、每簇采用400S電池為例，其數(shù)據(jù)傳輸需求如下：從控和主控之間的主要信息：400串的單體電壓、溫度、均衡信息、掉線信息、風(fēng)扇控制信息、故障信息等；通訊方式為：CAN，速率：250/500K；總控和主控之間的主要信息：（最大瓶頸，約10s+）主控是BMS核心計(jì)算和控制單元，傳輸信息包括上述400串的單體信息外，還要加上單體的計(jì)算信息SOC/SOP/SOH等，還有簇類信息，診斷信息，最大/最小值等統(tǒng)計(jì)信息、事件信息、告警信息等等。總控與后臺(tái)之間的主要信息：數(shù)據(jù)量類似總控與主控的數(shù)據(jù)量。通訊方式為：LAN，速率：100M/1000M；以太網(wǎng)還可以采用高效壓縮算法處理后進(jìn)行高效傳輸滅火控制系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警控制器相互獨(dú)立感溫探測(cè)器+感煙探測(cè)器七氟丙烷滅火裝置國(guó)內(nèi)外滅火案列證明：當(dāng)電池火災(zāi)發(fā)生后化學(xué)滅火劑不能阻止電池復(fù)燃3.4儲(chǔ)能電站預(yù)警消防技術(shù)·目前儲(chǔ)能電站消防設(shè)計(jì)：普遍采用煙感、溫感火災(zāi)報(bào)警；采用六氟己酮等氣體滅火技術(shù)路線。該技術(shù)滯后、滅火性能不足；火災(zāi)報(bào)警基于熱失控已經(jīng)發(fā)生的事實(shí)電池監(jiān)控系統(tǒng)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控5.

儲(chǔ)能電站電池狀態(tài)評(píng)估技術(shù)·儲(chǔ)能電站電池健康狀態(tài)評(píng)估，可以有效發(fā)現(xiàn)電池異常狀態(tài)、及時(shí)排除故障電池，極大降低電池?zé)崾Э厥鹿拾l(fā)生。根據(jù)國(guó)家能源局《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見(jiàn)稿）》和GB

51048-2014《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》分別對(duì)防止電化學(xué)儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故和監(jiān)控消防提出的相關(guān)要求，需持續(xù)加強(qiáng)對(duì)儲(chǔ)能電池的早期狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷預(yù)警和安全防護(hù)。發(fā)改能源規(guī)〔2021〕1051號(hào)《國(guó)家發(fā)展改革委國(guó)家能源局關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，在大力發(fā)展多元新型儲(chǔ)能的背景下，需加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)防范，加強(qiáng)組件和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)，有效提升安全運(yùn)行水平單體過(guò)壓中度告警2898092.19%單體過(guò)壓重度告警2330.74%單體欠壓中度告警20316.46%單體欠壓重度告警69327過(guò)溫重度告警欠溫中度告警欠溫重度告警

SOC低告警241125620.22%0.07%0.03%0.07%0.20%告警類型數(shù)量占比故障率：次/MWh/月某儲(chǔ)能電站實(shí)際運(yùn)行告警信息統(tǒng)計(jì)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控5.

儲(chǔ)能電站電池狀態(tài)評(píng)估技術(shù)·

目前采用BMS管理，無(wú)法預(yù)測(cè)電池健康狀態(tài)，運(yùn)維工作艱巨。存在問(wèn)題：告警的真實(shí)性；什么是異常、缺陷、故障？告警與故障的相關(guān)性；電池的極化、滯回效應(yīng)；電壓、溫度、SOC值？

誰(shuí)在說(shuō)謊！某儲(chǔ)能電站實(shí)際故障信息統(tǒng)計(jì)74%19%7%儲(chǔ)能設(shè)備故障分布儲(chǔ)能電池BMSPCS44%1%7%

5%24%19%電池故障類型單體過(guò)壓、欠壓溫差壓差絕緣異常電池SOC差異大，電池模塊更換維護(hù)散熱風(fēng)扇故障23%18%0%13%19%12%2%13%從控模塊故障后臺(tái)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤通訊故障BMS故障類型顯控死機(jī)BMS故障UPS故障溫度探頭及采集線路故障歷史數(shù)據(jù)丟失31%24%35%7%3%PCS故障類型IGBT組件故障直流斷路器脫扣線圈故障散熱風(fēng)扇故障濾波電容失效測(cè)控組件故障二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控4.儲(chǔ)能電站安全故障統(tǒng)計(jì)4341654181614121086420充電工況充電后休止安裝施工運(yùn)行維護(hù)注：信息來(lái)源自中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控5.儲(chǔ)能電站安全事故統(tǒng)計(jì)2114331614121086420充電工況放電工況充電后休止安裝施工運(yùn)行維護(hù)2017年8月—2019年6月韓國(guó)儲(chǔ)能電站事故6.儲(chǔ)能電站安全防控技術(shù)方向·儲(chǔ)能安全技術(shù)路線：早期預(yù)防提升管控及時(shí)預(yù)警高效消防一是開(kāi)發(fā)儲(chǔ)能電站智能安全管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全狀態(tài)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)預(yù)警。實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站智能感知、安全預(yù)警與智慧管控。預(yù)二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控控

二是提升儲(chǔ)能電站電池管控技術(shù)、均衡技術(shù)；加強(qiáng)電氣保護(hù)和深度監(jiān)控。防三是儲(chǔ)能電站電池火災(zāi)及時(shí)預(yù)警預(yù)防；防止爆炸爆燃事故及人身傷亡事故。消

四是儲(chǔ)能電站發(fā)生熱失控火災(zāi)事故，能夠快速滅火防范復(fù)燃，有限損傷。建立鋰電池多維參數(shù)閾值建模與健康診斷，實(shí)現(xiàn)鋰電池狀態(tài)感知與故障主動(dòng)預(yù)警，排除熱失控誘發(fā)率高的電池。告警準(zhǔn)確率＞90%，復(fù)合參量達(dá)到95%二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控健康預(yù)診斷決策技。傳統(tǒng)：固定閾值模式狀態(tài)異常：調(diào)整運(yùn)行策略新型：閾值隨電池狀態(tài)變化時(shí)間22

lnrthr1

r0恒虛警(r1

r0

)動(dòng)態(tài)閾值判據(jù)tn,j△tn,jtn,0串并聯(lián)結(jié)構(gòu)微短路先兆電壓（V）040012001608000時(shí)間（S）12345678910111213評(píng)估特征K值（相鄰兩次充電時(shí)間相對(duì)差值）一致性6.1加強(qiáng)電池早期健康診斷早期預(yù)防：

“血液級(jí)”體檢成組電池一致性問(wèn)題包括四點(diǎn)：SOC、內(nèi)阻、自放電電流、容量。主要是兩個(gè)方面：一是電芯生產(chǎn)加工造成的不一致性，二是電芯使用環(huán)境造成的不一致性。二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控6.2加強(qiáng)一致性均衡技術(shù)提升管控：

離群效應(yīng)—均衡被動(dòng)均衡主動(dòng)均衡建立鋰電池BMS多參數(shù)+疊加氣體信號(hào)熱失控控制策略，阻斷電池?zé)崾Э亍?nèi)置植入式探測(cè)器感知技術(shù)。建立鋰電池火災(zāi)H2

、CO可燃?xì)怏w濃度預(yù)警策略，提前發(fā)現(xiàn)電池?zé)崾Э兀婪痘馂?zāi)爆炸事故。二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控6.3加強(qiáng)安全控制和預(yù)警提升管控電池?zé)崾Э胤旨?jí)控制策略第三道防線防火啟動(dòng)

主動(dòng)泄壓第四道防線自動(dòng)固定

滅火系統(tǒng)輕重事故嚴(yán)重程度任一可燃?xì)怏w探測(cè)濃度

0.05%LEL~0.5%LEL氣體濃度不斷上升任一可燃?xì)怏w探測(cè)濃度5%LEL~20%LEL發(fā)生火災(zāi)煙感、溫感報(bào)警在線實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)岙惓?dòng)作否是是否任二可燃?xì)怏w探測(cè)濃度5%LEL~

20%LEL熱失控響應(yīng)滅火啟動(dòng)是是第一道防線BMS告警信息上傳第二道防線電氣開(kāi)斷通風(fēng)防爆傳統(tǒng)控制系統(tǒng)分級(jí)控制系統(tǒng)電流、電壓、溫度H

2、CO可燃?xì)怏w信號(hào)感煙探測(cè)器感溫探測(cè)器電池管理系統(tǒng)（BMS）與FAS協(xié)議有源開(kāi)關(guān)量火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)預(yù)警二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控及時(shí)預(yù)警起始階段：從開(kāi)始過(guò)充到出現(xiàn)濃煙，電壓上升至標(biāo)稱電壓約1.5倍。電池輕微鼓脹，伴隨安全閥陸續(xù)打開(kāi)。發(fā)展階段：濃煙逸出，電壓階梯式下降，煙氣產(chǎn)生位置由一個(gè)發(fā)展為多個(gè)。燃燒階段：電壓急劇下降，充電回路斷開(kāi)，火焰呈噴射狀燃燒。起始階段發(fā)展階段燃燒階段準(zhǔn)備6.3加強(qiáng)安全控制和預(yù)警二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控6.3加強(qiáng)安全控制和預(yù)警一、鋰電池儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀二、鋰電池儲(chǔ)能安全現(xiàn)狀與防控三、鋰電池儲(chǔ)能電站安全評(píng)價(jià)

四、儲(chǔ)能安全技術(shù)研究展望三、鋰電池儲(chǔ)能電站安全評(píng)價(jià)1.電化學(xué)儲(chǔ)能電站消防安全評(píng)估·

《電化學(xué)儲(chǔ)能電站消防安全評(píng)估》T/JFPA

0007—2021規(guī)定了電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全評(píng)估組織、程序、評(píng)估內(nèi)容、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和隱患整改的要求評(píng)估組織：具備安全評(píng)價(jià)資質(zhì)或滿足消防安全評(píng)估技術(shù)服務(wù)從業(yè)條件；安全評(píng)估技術(shù)人員應(yīng)經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，熟悉電池、電池管理系統(tǒng)、變流器等設(shè)備特性和工程安全設(shè)計(jì)、建設(shè)管理、運(yùn)行維護(hù)、消防設(shè)施及其技術(shù)管理等相關(guān)知識(shí)，熟悉本文件，掌握安全評(píng)估定性定量分析方法。評(píng)估程序：評(píng)估工作程序一般包括前期準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)檢查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、報(bào)告編制、隱患整改與復(fù)核等步驟。評(píng)估內(nèi)容：儲(chǔ)能電站評(píng)估內(nèi)容包括站址選擇與平面布置、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、運(yùn)行維護(hù)與應(yīng)急管理、建設(shè)手續(xù)等方面。評(píng)估方法：安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分級(jí)采用百分制，按照打分結(jié)果，將風(fēng)險(xiǎn)從高到低依次將儲(chǔ)能電站分為重大風(fēng)險(xiǎn)（分值<70）、較大風(fēng)險(xiǎn)（70≤分值＜80）、一般風(fēng)險(xiǎn)（80≤分值＜90）、低風(fēng)險(xiǎn)（分值≥90）四個(gè)等。重大風(fēng)險(xiǎn)可直接判定。隱患整改：儲(chǔ)能電站生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位應(yīng)限期進(jìn)行隱患整改。三、鋰電池儲(chǔ)能電站安全評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)估內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分權(quán)重占比參考依據(jù)1站址與平面布置10020%1.1站址選擇401.2平面布置301.3防火間距302鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)10030%2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)102.2電池452.3電池管理系統(tǒng)（BMS）252.4儲(chǔ)能變流器（PCS）102.5監(jiān)控系統(tǒng)（EMS）103消防系統(tǒng)10030%3.1消防給水及消火栓系統(tǒng)253.2電池艙（室）火災(zāi)報(bào)警與自動(dòng)滅火系統(tǒng)403.3電池艙（室）防爆措施253.4防火封堵與其他104運(yùn)行維護(hù)與應(yīng)急管理10020%4.1人員配置、能力與職責(zé)154.2制度與規(guī)程251.電化學(xué)儲(chǔ)能電站消防安全評(píng)估·

《電化學(xué)儲(chǔ)能電站消防安全評(píng)估》T/JFPA

0007—2021根據(jù)國(guó)務(wù)院安委辦《關(guān)于實(shí)施遏制重特大事故工作指南構(gòu)建安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機(jī)制的意見(jiàn)》（安委辦〔2