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TUV南德:降低电池储能系统的火灾风险,刻不容缓

国际太阳能光伏网  来源:TUV南德  日期:2018-12-04
  近年来,电池爆炸事故不绝于耳。不久前,韩国灵岩、庆山就发生了两起重大电池爆炸事故。其中,连接灵岩风力发电厂的ESS设备发生火灾,造成706平方米规模电池建筑和3500块以上锂电池全部烧毁。调查结果显示,电气室因某电池的不明原因爆炸着火,由此而引发积压在一起的3500多块电池接连着火,发生连锁爆炸和重大火灾。电池爆炸事故与新能源动力需求发展的态势并不协调,电池安全是否会成为新能源动力系统的“阿克琉斯之踵”?日前,全球领先的第三方检测与认证机构TUV南德意志集团再度发声,强调降低电池储能系统的火灾风险刻不容缓。

  风险时刻存在的储能系统
 
  储能是能源革命的关键支撑点,其中电化学储能发展最为迅速,储能技术是构建能源互联网、促进能源新业态发展必不可少的支撑技术。截至2018年6月,全球已投运储能项目累计装机规模达173.5GW。其中,产业链更完备、成本下降较快且商业模式多元的电化学储能发展最快,2018年上半年全球新增投运电化学储能项目装机规模同比增长133%。电化学储能的健康发展必定建立在其安全可靠性的基础上。不久前,TUV南德意志集团发布了一份《储能应用产业研究报告》的白皮书,对储能系统的技术结构及技术风险、指标进行了详细的阐释,指出电压、材料等因素都潜藏着火、爆炸的风险。
 
  一般而言,电化学储能系统可能包括一个或多个电池类型,每个电池类型都有特定类型的操作特性和危害,不同电池类型的处理、安装、操作都可能触发潜在的危害。
 
  报告指出,由于电池系统内部有若干电池串,它们的电压、连接到电池系统的任何其他设备的特性、保护装置及安装环境等,都有可能引发电压风险。例如,当绝缘材料老化,设计和制造的安全间距不足等情况下,导体和地之间、导体之间击穿绝缘、形成短路,酿成电池起火或爆炸。除此之外,电池系统的静电也可能导致电击,当附件有足够的易燃或可燃物质时,静电可能会放电并引发爆炸风险;除此之外,EES系统使用或释放的材料,及其附近的材料都可能引发着火风险,比如锂离子电池,当锂在阴极发生分解并与电解液反应并引起放热反应时,会发生热失控,从而导致氧气释放并引发火灾。于是,用于电力储存装置(ESS)的锂电池,被称为随时可能爆炸的“定时炸弹”。
 
  PPP 59044A为储能系统安全护航
 
  储能技术的发展,带来了新的技术风险,如电化学储能的火灾和爆炸风险。对此,TUV南德意志集团凭借在储能电池领域的丰富经验和技术积累,对于大型储能系统编制并发布了TUV SUD 标准PPP 59044A:2015。
 
  TUV南德意志集团光伏及储能项目经理吴候福介绍说,PPP 59044A标准对包括集装箱基础、电池系统、暖通系统、照明系统、PCS、监控管理系统、电气装置/成套设备、气体报警系统、安防系统、消防系统、门禁系统等在内的子系统以及储能系统整机提出了技术要求,控制零部件的技术风险,协调各子系统的功能,使集装箱储能系统形成的全面安全。
 
  PPP 59044A标准中对储能系统的火灾风险控制的测试和评估内容包括:通过电池的安全,特别是电池的热失控蔓延测试,降低电池本身起火风险;通过BMS功能安全评估,增加电池系统在充放电过程中的安全和可靠性;通过对消防系统评估,确保对电气火灾的告警和抑制;另外,该标准还评估有人进入系统的应急通道和门禁系统,确保人员在火灾告警时可安全退出。
 
  消防系统中的灭火器是PPP 59044A关注的重点,从灭火剂选型和计算、固定灭火系统的选型、灭火和报警控制逻辑、必要的技术风险评估以及现场测试和评估等方面,确保降低火灾和爆炸风险。在无法避免的火灾或爆炸情况下,则力求降低事故对人身和财产的危害。
 
  目前,TUV南德意志集团针对大型储能系统标准PPP 59044A提供一站式检测和认证服务,为企业最大限度地减少测试认证周期。此外,针对多个国家关于储能系统的相应标准展开测试认证,以符合目标国当地的准入要求。值得一提的是,TUV南德意志集团的认证过程可以从企业研发阶段便开始介入,从源头为整个产品注入安全基因,确保产品满足安全性和合规性,从而促进新能源行业整体的安全、有序发展。
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