中节能太阳能：用实干维护新型储能系统安全

文/秦中钦 石建松

编辑 赵苡萱

2021 年7 月15 日，国家发展改革委和国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》（发改能源规〔2021〕1051 号）指出，“实现碳达峰碳中和，努力构建清洁低碳、安全高效能源体系，是党中央、国务院作出的重大决策部署。抽水蓄能和新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备，对推动能源绿色转型、应对极端事件、保障能源安全、促进能源高质量发展、支撑应对气候变化目标实现具有重要意义。”

目前，我国正在大力推进电源侧储能项目建设，根据发改能源规〔2021〕1051 号中主要目标，到2025 年装机规模达3 000 万kW 以上。2021 年9 月，国家能源局发布《新型储能项目管理规范（暂行）》（国能发科技规〔2021〕47 号），提出“安全第一、规范管理、积极稳妥”的原则，一方面要求守住安全的底线，将人民群众的生命财产安全放在首位；另一方面提出积极稳妥地推进新型储能，在技术、标准、应用等各方面还不完善的情况下，采用科学规范的管理体系来保障新型储能项目安全，不能以安全为理由阻碍新型储能项目建设和技术创新发展。

一般说来，导致新型储能电站起火的原因主要有3 个方面：一是电池、电气设备本身的质量问题；二是系统保护措施设计的缺陷；三是储能变流器（PCS）、电池管理系统（BMS）和能量管理系统（EMS）之间的控制及保护功能协调性不当等。因此，作为一套电力储存系统，储能的安全问题实际上是系统性问题，其中既有电池及BMS 相关的技术或者运行因素，同时也涉及储能电站的系统设计、集成及后期运营管理等方面。在解决储能安全性问题方面，上述几个维度缺一不可，这也给储能业务的安全管理提出了挑战。

作为国内第一家以太阳能发电为主的上市公司，中节能太阳能股份有限公司（以下简称“太阳能公司”）已投运及在建储能项目近10 例，总容量达到128 MW/251 MWh。2021 年以来，为满足各省对新能源配套储能的具体要求，多个开工项目均按照配套电化学储能开展设计和招标等工作，其中配套的磷酸铁锂储能系统从5 MW/5 MWh 到50 MW/100 MWh 不等。预计今后光伏发电电站配套建设电化学储能系统将成为“常态”。

储能系统安全是太阳能公司高度重视的问题。在深入分析研判行业发展趋势和安全生产特点的基础上，太阳能公司着重从以下方面加强管理：

一是主动开展储能业务的相关培训工作。针对大部分员工对新型储能业务了解不多的实际情况，太阳能公司邀请了国内储能行业的龙头企业来公司开展业务交流（如宁德时代、阳光电源等），普及储能业务知识，尤其是大家都比较关心的储能系统安全性问题。通过加大安全技术培训力度，公司培养了一支专业的、能够完全胜任储能电站建设的人才队伍。后期，随着储能项目的建成和投运，相关的储能业务培训工作还要继续加强，尤其是针对基层电站单位的运维人员，要求他们像熟悉光伏发电项目一样，熟练掌握储能系统的安全操作规程，做好巡视检修工作，确保储能系统的安全运行。

二是加强配套储能光伏电站项目安全审查。储能项目属于“新技术、新材料、新工艺、新设备、新业态”。为防止储能项目出现安全风险辨识和防范措施不足等问题，太阳能公司要求相关项目的可行性研究和设计单位在严格按照相关标准（如T/CEC 175—2018《电化学储能系统方舱设计规范》、GB 51048—2014《电化学储能电站设计规范》等）进行规划设计的基础上，重点开展涉及“九新”（新技术、新材料、新工艺、新设备、新业态、新环境、新单位、新岗位、新人员）的安全风险分析，阐明新技术、新材料、新工艺、新设备、新业态所带来的新风险，提出应对风险的安全生产和环境保护措施。这有效避免了储能电站的建设前期规划匆忙，工作落实不到位，建设储能系统的必要性和可行性缺乏深究等问题，为科学规划储能电站的选址定容、确定储能电池技术路线、强化消防设计，提高储能系统的本质安全性提供了基本保证。

三是将配套储能系统从以前的项目EPC 总承包模式（设计+采购+施工）中分离出来单独招标。选择专业的、安全运行业绩好的储能系统集成商承担储能系统设计与集成安装，并由建设单位直接签约和管理。这样做虽然增加了建设单位的工作量，但也大大加强了建设单位与储能系统厂家的沟通交流，对于系统的安全性控制以及培养自己的运维管理团队都大有裨益。

四是优先选用本质安全设计的产品。例如，阳光电源在电池模组的电气回路中，通过防呆插头、防反接结构以及AB 模组等设计，实现安全可靠的防呆、防接反措施，避免发生短路、接错的情况发生。同时，对于通讯线路以及风扇电源线路，采用双回路冗余设计，有效避免突然中断发生，维护系统安全可靠。

五是做好安全生产“三同时”工作。在项目建设中，要求储能系统的安全设施、消防设施必须与主体工程同时设计、同时施工，同时投入生产和使用。太阳能公司作为投资和管理机构，全程参与储能项目的关键节点工作，包括可研报告审查、招标文件拟定、初步设计评审、项目开工第一次例会、项目竣工验收等。项目在并网调试前，必须按照国家质量、环境、消防有关规定，完成相关手续。

六是配置完善的消防系统。消防安全对于储能系统来说是第一要义，整体消防设计基于“预防为主，防消结合”的原则和“提前干预加有效控制”的消防策略，可以防止和减少火灾灾害，保障人身和财产安全。在储能系统设计之初要优先考虑防火工作，设计采用阻燃材料、预留足够的安全间隙、集装箱采用隔热棉设计加上联动隔离机制。

储能系统要求配置完善的消防系统，锂电池集装箱采用自动消防设计，消防系统覆盖范围全面，可根据烟感、温感、气体探测器等信号实现自动消防，确保紧急时刻的及时有效灭火。

七是做好储能电站运行监控。将储能系统纳入“关键设备”和消防重点部位进行管控，严格落实电力行业“两票三制”相关要求，做好新型储能项目运行状态监测工作，实时监控储能系统运行工况。严格开展储能系统和设备舱体全过程技术监督和金属技术监督，排查储能电站的运行管理不足和设备舱体的质量隐患，确保储能系统时刻处于安全、良好的运行状态。

八是强化储能系统应急管理。储能项目投运以后，运营单位及时识别出火灾、爆炸等风险，制定专项应急预案和应急处置卡，并将其纳入整体项目的应急管理系统。根据极端天气和其他突发情况及时采取处置措施。定期组织应急演练，提高运维人员针对突发事件的应急处置能力。

现阶段，我国新型储能相关的法规和标准规范还不健全，检测认证还不充分，导致市场上的新型储能产品和储能项目存在质量良莠不齐、相关参与方的资质要求不明确、准入门槛过低等问题。这些问题都有待于相关机构和厂商共同研究解决。太阳能公司严格按照国家能源局的相关规范要求，从储能项目的规划、设计、采购、安装、调试、验收和运行等各个环节，严格履行项目安全、消防、环保等管理程序，落实安全主体责任，提升储能系统的本质安全性，让储能在与新能源的融合发展中，发挥好平抑新能源发电波动性和提升并网友好性功能，从而为我国构建新型电力系统并最终完成“碳达峰碳中和”目标作出应有的贡献。（本文作者秦中钦，单位系中节能太阳能股份有限公司；石建松，单位系中国节能环保集团有限公司）