近日，據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月14日晚，位于美國(guó)加利福尼亞州的Gateaway儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)，加州消防局出動(dòng)40名消防員和5輛消防車處置火情。截至5月21日下午，Gateaway儲(chǔ)能電站經(jīng)歷兩次復(fù)燃，起火已持續(xù)6日。
Gateaway儲(chǔ)能電站裝機(jī)規(guī)模250MW/250MWh，2020年8月19日并網(wǎng)時(shí)曾是世界最大的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。
當(dāng)下，新型儲(chǔ)能正在全球高速增長(zhǎng)，中國(guó)是世界最大的儲(chǔ)能市場(chǎng)。中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2023年中國(guó)新增投運(yùn)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模21.5 GW/46.6 GWh，占全球新增裝機(jī)接近50%，其中鋰電儲(chǔ)能占比97%。
Gateaway儲(chǔ)能電站發(fā)生事故，引發(fā)行業(yè)內(nèi)外高度關(guān)注，儲(chǔ)能安全再次成為焦點(diǎn)。5月23日，就加州Gateaway儲(chǔ)能電站事故及儲(chǔ)能安全話題，遠(yuǎn)景集團(tuán)高級(jí)副總裁、遠(yuǎn)景儲(chǔ)能總裁田慶軍接受了多家媒體的聯(lián)合采訪。
問：本次加州儲(chǔ)能電站火災(zāi)事件，您分析原因是什么?
田慶軍：原因主要有三個(gè)。
首先，儲(chǔ)能安全核心還是電芯的問題。根據(jù)報(bào)道，發(fā)生火災(zāi)的加州儲(chǔ)能電站在電芯上選擇的是LG的三元鋰電池，三元鋰電池在熱失控及熱管理上不如磷酸鐵鋰。三元鋰電池發(fā)生著火甚至爆炸的案例，其實(shí)在全球是屢見不鮮的，這也不是第一次了。
其次，這個(gè)儲(chǔ)能電站的安全設(shè)計(jì)以及熱失控管理上存在缺陷，包括安全設(shè)計(jì)、線纜布放等也存在許多問題。Gateway儲(chǔ)能電站采用建筑式疊層布局，大容量電池集中在密閉空間里，一旦消防藥劑用盡，只能向內(nèi)部加水，或者從外部噴水。而且它的整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)也是失效的，里面的環(huán)境完全是不可見、不可控的，造成了整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)燃，甚至擴(kuò)散，所以持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)。
第三，加州儲(chǔ)能電站運(yùn)行維護(hù)的手段比較單一，存在盲點(diǎn)。當(dāng)時(shí)的智能化程度也不高，設(shè)計(jì)方面沒做到位，預(yù)警方面也沒做好。
問：三元鋰電池跟磷酸鐵鋰電池相比，在安全方面有很大的差距嗎?
田慶軍：從實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)來看，磷酸鐵鋰的安全性高于三元鋰。三元鋰電池組的熱失控溫度在120℃—140℃之間，而磷酸鐵鋰的溫度在250℃—300℃之間。除了熱失控溫度較磷酸鐵鋰低以外，三元鋰電池組燃燒后會(huì)釋放出大量的氫氣、氧氣等易燃?xì)怏w。磷酸鐵鋰電池燃燒后并不會(huì)產(chǎn)生助燃劑氧氣，因此只需要采取易于操作的方式隔絕空氣即可控制。
問：加州這個(gè)儲(chǔ)能電站運(yùn)行了四年。通常，電芯的使用周期多長(zhǎng)?多久需要進(jìn)行更換?
田慶軍：中國(guó)這種集中式的大儲(chǔ)，包括新能源配儲(chǔ)，也就最近這幾年才剛開始，新技術(shù)還沒有得到全生命周期的驗(yàn)證。但是從目前的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)室的理論數(shù)據(jù)來看，是可以做到十年以上的。而且現(xiàn)在的循環(huán)次數(shù)越來越大，對(duì)電芯的質(zhì)量要求也是越來越高。我們有信心，未來可以做到像風(fēng)光資產(chǎn)壽命一樣，做到二十年，這也是我們行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。
問：這次加州的事件，對(duì)國(guó)內(nèi)同行有何啟示?
田慶軍：整個(gè)電化學(xué)儲(chǔ)能的安全是可管可控的，沒有大家想象得那么夸張。現(xiàn)在一說鋰電池電站，好像就是一個(gè)巨大的隱患，不是的，它完全可以從設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行控制和管理。
首先，從電芯的設(shè)計(jì)和制造維度，提升電芯本質(zhì)安全。
第二，電芯集成后到了Pack設(shè)計(jì)的維度，也是有辦法的。比如，遠(yuǎn)景在電芯之間增加安全隔離墊，加氣溶膠，確保單顆電芯一旦熱失控以后不蔓延，把它阻隔掉。只要把空氣隔絕掉，就可以控制住。
第三，電氣設(shè)計(jì)上，確保在各種外部短路情況下能夠及時(shí)保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)不受干擾。
第四，保障機(jī)械沖擊下的安全，比如有坍塌或倒機(jī)柜的情況，在這種機(jī)械沖擊下也能夠保證它的安全。
第五，消防設(shè)計(jì)上可以做到Pack級(jí)的消防，這也是現(xiàn)在國(guó)家提倡的消防等級(jí)。另外，通過人工智能等方式，可以提前進(jìn)行感知，從而精準(zhǔn)滅火，而不是大面積滅火。
第六，監(jiān)控。這次美國(guó)的失火，也是因?yàn)檫\(yùn)行、維護(hù)有很大的問題，他們的監(jiān)控系統(tǒng)不夠智能，包括一些預(yù)警系統(tǒng)，都做得不好。如果在這些方面能夠提前進(jìn)行識(shí)別，也可以解決很多安全隱患。從這些維度，可以全方位保證整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全。
問：在火災(zāi)發(fā)生時(shí)有什么反應(yīng)機(jī)制可以應(yīng)對(duì)?
田慶軍：遠(yuǎn)景儲(chǔ)能目前有電芯級(jí)、pack級(jí)、以及系統(tǒng)級(jí)共三層消防系統(tǒng)。如果是單顆電芯熱失控，我們會(huì)通過智能監(jiān)控發(fā)現(xiàn)以后換單顆電芯，相當(dāng)于拿一些氣溶膠把它隔離住，整體地?fù)Q掉就可以了。如果到了Pack級(jí)，自動(dòng)消防就啟動(dòng)了，及時(shí)把它阻隔掉，不會(huì)影響到整體系統(tǒng)的安全，換Pack就可以了。如果到整個(gè)系統(tǒng)層面，我們有另外的消防系統(tǒng)，保證它不會(huì)影響周邊失火或?qū)﹄娋W(wǎng)造成沖擊，這是我們做的三重消防。
問：這一事件您認(rèn)為什么關(guān)注度這么高?
田慶軍：就像剛才我講的，磷酸鐵鋰的儲(chǔ)能系統(tǒng)，它的安全性是可防可控的，沒有那么夸張。但為什么現(xiàn)在大家比較擔(dān)心?第一，因?yàn)檫@兩年的技術(shù)進(jìn)步比較快，前幾年上馬的一些東西，在消防和預(yù)防方面的確做得不好，包括電芯質(zhì)量，在設(shè)計(jì)上做得也不夠好，這會(huì)帶來一定的隱患。第二，這個(gè)行業(yè)快速爆發(fā)以后，有很多行業(yè)外跨界過來的，或者是原來一些很小的企業(yè)，迅速在資本的推動(dòng)下就做起來了，導(dǎo)致這些產(chǎn)品、技術(shù)質(zhì)量良莠不齊。再加上過去幾年好多電站沒有被調(diào)用，都是作為新能源強(qiáng)配的，它的風(fēng)險(xiǎn)還沒有釋放出來，這些確實(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)是比較大的隱患。
但是未來，這個(gè)行業(yè)大家有這個(gè)能力，也有這個(gè)義務(wù)，可以做好安全的可防可控，這個(gè)是沒問題的。
風(fēng)電、光伏行業(yè)每年也有很多問題，這是行業(yè)在成長(zhǎng)和發(fā)展過程中必然要付出的代價(jià)和交的學(xué)費(fèi)。只要我們能妥善處理，只要我們有解決方案，保證它未來不再觸發(fā)，我覺得這個(gè)行業(yè)未來就是有機(jī)會(huì)的，我們就應(yīng)該給予它更多的耐心。
問：對(duì)于國(guó)內(nèi)老舊的存量電站在管理上有何建議?
田慶軍：自查自糾是十分有必要的。特別是那些投運(yùn)了三年以上的儲(chǔ)能電站、非磷酸鐵鋰技術(shù)路線的電站，還有一些原來新能源強(qiáng)配的，沒有被調(diào)用的電站，建議各個(gè)投資方或資產(chǎn)擁有方做一次全面的檢查，防患于未然。這對(duì)行業(yè)未來的發(fā)展也是有意義的，通過對(duì)過去的老舊產(chǎn)品、投運(yùn)產(chǎn)品進(jìn)行回溯，對(duì)未來新產(chǎn)品的開發(fā)也會(huì)有指導(dǎo)價(jià)值。
問：鋰電始終會(huì)有熱失控的風(fēng)險(xiǎn)，是不是全釩液流電池、鈉電這種相對(duì)安全的路線，在接下來會(huì)脫穎而出?
田慶軍：首先，我從來不認(rèn)為鋰電池是唯一的儲(chǔ)能路線。我多次在公開場(chǎng)合說過，我非常支持“百花齊放”，各種技術(shù)路線，各種形式的儲(chǔ)能都可以去發(fā)展，在一些細(xì)分領(lǐng)域里它們都有市場(chǎng)。
但從目前的技術(shù)進(jìn)步、商業(yè)成熟度、成本方面綜合考慮，我認(rèn)為鋰電池儲(chǔ)能在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里還是主流。其他技術(shù)路線和其他形式的儲(chǔ)能，還需要很長(zhǎng)時(shí)間去追趕它，這是我的判斷。我們不能因噎廢食，不能因?yàn)槟硞€(gè)儲(chǔ)能電站有安全問題，就認(rèn)為這個(gè)技術(shù)沒有未來。我們剛開始用天然氣的時(shí)候，也會(huì)覺得它不安全，現(xiàn)在你還會(huì)覺得天然氣不安全嗎?我們完全可以通過技術(shù)手段，來解決安全問題。
問：國(guó)內(nèi)、海外的儲(chǔ)能產(chǎn)品在全生命周期管理上有什么區(qū)別?
田慶軍：海外大部分項(xiàng)目都需要全生命周期提供服務(wù)，在生命周期之內(nèi)電站的所有問題要兜底處理，安全也是其中之一。國(guó)內(nèi)的質(zhì)保期一般在3—5年，最長(zhǎng)的有7年的。一旦過了這個(gè)周期，資產(chǎn)就交給了購(gòu)買方，設(shè)備提供方不再承擔(dān)產(chǎn)品質(zhì)量帶來的經(jīng)濟(jì)損失和風(fēng)險(xiǎn)。所以從這個(gè)角度來說，國(guó)內(nèi)外的差異還是非常大的。
只有真正在儲(chǔ)能技術(shù)和研發(fā)上持續(xù)投入、在行業(yè)里深耕的企業(yè)，才能和它的合作伙伴長(zhǎng)期共存，才能承擔(dān)起這些客戶和合作伙伴所賦予他們的職責(zé)，比如全生命周期的安全和運(yùn)行，甚至包括未來電力市場(chǎng)的交易，也可以由設(shè)備供應(yīng)商提供服務(wù)，這為行業(yè)回歸良性發(fā)展，向頭部聚集，通過優(yōu)勝劣汰來篩掉劣質(zhì)企業(yè)是有好處的。
消息來源：視知產(chǎn)研院
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