近幾年,全球儲能行業發展迅速,截至2020年底,全球已投運的儲能項目累計裝機規模已達191.1GW,同比增長3.4%?!笆奈濉逼陂g,在國家整體宏觀政策的指引下,儲能產業配套政策將更加完善,儲能行業的發展優勢會逐漸凸顯,但在迅猛發展之時,儲能行業將迎來哪些風險挑戰?
近幾年,全球儲能行業發展迅速,根據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)發布的《儲能產業研究白皮書2021》顯示,截至2020年底,全球已投運的儲能項目累計裝機規模已達191.1GW,同比增長3.4%。其中,電化學儲能累計裝機規模達到14.2GW,鋰離子電池在電化學儲能技術中占比最大,累計裝機規模達到13.1GW,電化學儲能和鋰離子電池的累計裝機規模均首次突破10GW大關。
2021年,我國進入“十四五”發展的新階段。無論是在《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中,還是在《國家發展改革委 國家能源局關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中,都將儲能作為構建現代能源體系的重要一環?!笆奈濉逼陂g,在國家整體宏觀政策的指引下,儲能產業配套政策將更加完善,儲能行業的發展優勢會逐漸凸顯,并為加快完成“雙碳目標”(2030碳達峰和2060碳中和)再添助力。
4月16日,位于北京市豐臺區的北京國軒福威斯光儲充技術有限公司儲能電站發生起火爆炸,致使2名消防員犧牲。這起事故引起了全社會的廣泛關注。儲能行業快速發展的背后,隱藏著讓人擔憂的一些問題,而安全就是其中之一。
近日,中關村儲能產業技術聯盟常務副理事長俞振華在接受本刊記者采訪時談到:“儲能作為新興事物,在迅猛發展之時,一定會遭遇新的風險挑戰。而目前國內外都非常關注的儲能產品質量和安全風險就是其中不容忽視的挑戰之一。衡量產品質量及安全風險無疑需要標準作為支撐?!?/span>
事故多發
儲能行業在曲折中前行
根據中關村儲能產業技術聯盟不完全統計,從2011年至2021年9月,全球儲能安全事故共發生50余起,其中,事故起數排名前4位的是:韓國30余起、美國10起、中國4起、澳大利亞3起。
通過對這50余起儲能事故分析發現,大多數事故發生在電站運行過程中或檢修運維環節,只有少數發生在建設環節或者安裝調試環節。例如,2021年7月30日,在澳大利亞維多利亞州,世界上最大的電池儲能項目之一特斯拉Megapaxk儲能系統在調試期間發生火災,涉及兩個 Megapack(集裝箱大小的電池單元)。該項目在發生火災前剛剛獲得了正式注冊,整體項目儲能容量300MW/450MWh,每個Megapack 的儲能容量約為3MWh,并迅速完成了安裝和施工環節,成為澳大利亞目前最大的電池儲能項目。這起事故就發生在調試環節,實屬少見。維多利亞能源安全局(ESV)調查發現,事故最可能的根本原因是 Megapack冷卻系統內的泄漏導致短路,致使電子元件起火,進一步造成電池熱失控。
除此之外,俞振華認為,儲能產品設計和集成能力有缺陷是事故發生的根源所在。
韓國是儲能電池的制造強國,鋰電儲能在其可再生能源證書獎勵政策激勵之下得以迅速發展,2018年全球新增電化學儲能裝機中,韓國幾乎占據全球45%。但是,韓國儲能電站發生火災安全事故起數和比率卻位居全球首位。近10年間,從公開的新聞報道中可知,韓國儲能電站陸續發生30余起事故,如2021年4月6日,韓國一光伏電站儲能系統(ESS)起火,造成約4.4億韓元損失。有報告經過對韓國30多起儲能安全事故原因進行分析,總結出以下4個方面原因,即電池系統缺陷、應對電氣故障的保護系統不周、運營環境管理不足、儲能系統綜合管理體系欠缺。
俞振華回憶:“早期的儲能行業項目,對儲能電芯的熱失控風險認知不足,鋰電池失控后較難控制,因此危險性相對高。韓國的30余起儲能事故,多是采用本國一線電池生產商提供的鋰電池,并非生產質量問題,但面對熱失控問題,早期產品相應設計及器件選型的安全冗余不夠。此外,儲能行業剛剛起步之時,各方經驗不足,研究不夠深入,運行維護管理與約束機制欠缺,也為各類事故發生埋下了伏筆?!?/span>
一方面是難以回避的事故多發的局面,另一方面是能源革命的強烈需求,各國都在尋求儲能安全與發展中的平衡。為了扭轉事故多發的不利局面,多國先后出臺獎勵政策,旨在引導企業謀求健康優質發展之路。俞振華介紹,“當時全球關于鋰電儲能的標準規范不多,設計要求及施工相關的規范要求缺失,安全生產問題考慮更是不周全,主要表現在研究不夠深入,事故預防缺乏思路,事后復盤才發現安全規范未能達標?!?/span>
俞振華坦言,近幾年,在各國環保政策及激勵政策的影響下,儲能行業正在朝著規范化、有序化地方向邁進,國與國之間互通有無、交流先進經驗,也在吸取事故教訓,用以自省。目前,世界各國的儲能產業發展水平幾乎持平。但過于追求創新升級,可能會使得安全問題跟不上產品的研發速度。這一問題必須引起足夠的重視。
本文將刊登于《勞動保護》雜志2021年12期“特別關注”欄目?!秳趧颖Wo》雜志是由應急管理部主管、中國安全生產科學研究院主辦的國家級安全生產類期刊。