作為影響未來(lái)能源大格局的前沿技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，儲(chǔ)能不能忽視安全問(wèn)題。在儲(chǔ)能安全備受關(guān)注的當(dāng)下，破除安全問(wèn)題的難點(diǎn)在哪里?

安全已成為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的瓶頸之一。

截至2019年2月，僅在韓國(guó)，儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)事故已經(jīng)高達(dá)21起，火災(zāi)給快速升溫的儲(chǔ)能市場(chǎng)潑了一盆冷水。韓國(guó)工商和能源部立即采取了行動(dòng)，對(duì)所有已經(jīng)安裝的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行安全檢查，強(qiáng)制關(guān)閉了342個(gè)公共事業(yè)側(cè)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

在國(guó)內(nèi)，電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)均出現(xiàn)過(guò)不同程度的火災(zāi)事故，雖然鮮有正式的通報(bào)和報(bào)道，但不得不承認(rèn)，事故畢竟是存在的，這也一度成為儲(chǔ)能圈內(nèi)爭(zhēng)議的焦點(diǎn)。

安全無(wú)小事，儲(chǔ)能也不例外。外界對(duì)電池儲(chǔ)能安全性、可靠性的質(zhì)疑，也讓產(chǎn)業(yè)鏈條上的所有相關(guān)方開(kāi)始認(rèn)識(shí)到安全的重要性：如果像電動(dòng)車一樣隔三差五燒的話，電化學(xué)儲(chǔ)能可能遭遇“倒春寒”。

Ⅰ新興產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)陣痛

如同21世紀(jì)初期的光伏產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前的電池儲(chǔ)能行業(yè)也是一個(gè)體量不大但飛速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。根據(jù)中國(guó)能源研究會(huì)儲(chǔ)能專委會(huì)/中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì)，2018年，中國(guó)的電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)超過(guò)600MW。而截至2017年底，中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)才390MW，2018一年裝機(jī)量已經(jīng)超越了過(guò)去幾年的總和。

過(guò)去兩年，儲(chǔ)能市場(chǎng)逐漸升溫，各路資本相繼進(jìn)入。在行業(yè)的早期，市場(chǎng)難免魚(yú)龍混雜。既有寧德時(shí)代、比亞迪這樣的獨(dú)角獸，還有大量的光伏、節(jié)能、電力電子企業(yè)跨界而來(lái)，“撈一票就走”的現(xiàn)象不可避免。

進(jìn)入一個(gè)全新的行業(yè)，不少企業(yè)也是“摸著石頭過(guò)河”，需要和客戶一起挖掘市場(chǎng)，找到新型的應(yīng)用場(chǎng)景，逐步探索出儲(chǔ)能的商業(yè)發(fā)展模式。在市場(chǎng)不成熟的前提下，從業(yè)主、投資商到設(shè)備商，更在意的是價(jià)格和成本，對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)控制和安全并沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)。

前幾年，行業(yè)就有一種誤解，認(rèn)為過(guò)剩產(chǎn)能所留下來(lái)的庫(kù)存動(dòng)力電池都能被用到儲(chǔ)能上。但不同廠商的電芯質(zhì)量存在巨大差異，同為磷酸鐵鋰電池，有的循環(huán)壽命可以達(dá)到五六千次，有的可能只有兩三千次。部分電池廠商在巨大的“去產(chǎn)能”壓力下，過(guò)分吹噓電池循環(huán)壽命，用劣質(zhì)產(chǎn)品低價(jià)沖擊市場(chǎng)，都給行業(yè)留下了一些潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

在經(jīng)歷過(guò)初創(chuàng)期的突飛猛進(jìn)之后，儲(chǔ)能已經(jīng)蓄積了一定的市場(chǎng)規(guī)模，行業(yè)已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)新的平臺(tái)期，市場(chǎng)發(fā)展初期積累的一些問(wèn)題也開(kāi)始逐步顯現(xiàn)。起火事件無(wú)疑給整個(gè)產(chǎn)業(yè)敲響了警鐘，安全成為行業(yè)必須著手解決的問(wèn)題。

Ⅱ打好標(biāo)準(zhǔn)組合拳

目前，行業(yè)處于大規(guī)模應(yīng)用的初期，儲(chǔ)能電池性能指標(biāo)模糊、規(guī)劃設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、儲(chǔ)能火災(zāi)消防還欠缺研究和技術(shù)支撐，電化學(xué)儲(chǔ)能電站的性能及安全還存在很多關(guān)鍵問(wèn)題亟待解決。業(yè)界迫切需要建立健全的儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)認(rèn)證體系為電站質(zhì)量“保駕護(hù)航”。

標(biāo)準(zhǔn)滯后已成為行業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。與電動(dòng)汽車行業(yè)100多項(xiàng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相比，儲(chǔ)能行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還不到20項(xiàng)。很多工作的開(kāi)展依舊沒(méi)有規(guī)范可循，也沒(méi)有相應(yīng)的安全制度與監(jiān)管。

在電動(dòng)汽車的帶動(dòng)下，電化學(xué)池儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展一日千里，這也讓標(biāo)準(zhǔn)制定者左右為難。標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)本來(lái)想基于一個(gè)成熟的技術(shù)形成一種標(biāo)準(zhǔn)，因鋰電的應(yīng)用發(fā)展比較快，標(biāo)準(zhǔn)難以跟上。

有業(yè)內(nèi)人士表示，標(biāo)準(zhǔn)如果定的太早，可能有些參數(shù)指標(biāo)會(huì)不太接地氣，不能去指導(dǎo)實(shí)際的一些工程。如果定的太晚的話，反而影響行業(yè)的一些規(guī)范。

按照國(guó)家能源局2018年11月印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的實(shí)施方案(征求意見(jiàn)稿)》，“十三五”期間，我國(guó)應(yīng)初步建立儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。其中明確規(guī)定，在儲(chǔ)能接入電網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)方面，依托全國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)委會(huì)等標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)組織重點(diǎn)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)研制;在儲(chǔ)能設(shè)備層面，發(fā)揮電器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化支撐機(jī)構(gòu)的組織協(xié)調(diào)作用。

2018年，儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)開(kāi)始加速，針對(duì)電化學(xué)的7項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和2項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相繼由全國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)發(fā)布。在電池的評(píng)測(cè)、儲(chǔ)能電站的入網(wǎng)、電站的運(yùn)行及評(píng)價(jià)等方面都做了較為細(xì)致的管理和對(duì)接。

儲(chǔ)能的標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為了照顧大多數(shù)企業(yè)的利益，標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)寬松，制定的周期短則要2～3年，長(zhǎng)則需要經(jīng)歷更長(zhǎng)的時(shí)間。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，如果新技術(shù)要等待相關(guān)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)來(lái)規(guī)范行業(yè)發(fā)展，顯得非常不現(xiàn)實(shí)。

相對(duì)而言，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)更具有靈活性，針對(duì)行業(yè)問(wèn)題會(huì)先于國(guó)標(biāo)進(jìn)行引導(dǎo)，落地大概需要半年左右的時(shí)間。作為行業(yè)組織，中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟近幾年一直與政府部門、標(biāo)準(zhǔn)單位和企業(yè)一起為搭建標(biāo)準(zhǔn)體系，保障產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展而努力。目前正在積極開(kāi)展團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相互呼應(yīng)與互補(bǔ)。

Ⅲ安全是系統(tǒng)工程

關(guān)于儲(chǔ)能的標(biāo)準(zhǔn)與安全規(guī)范，世界各國(guó)都在探索中，目前還沒(méi)有完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。歐美在電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用方面走得比較早，相應(yīng)的也有大量的數(shù)據(jù)做支撐。從歐美各國(guó)的實(shí)踐來(lái)看，美國(guó)、德國(guó)在很多地方值得學(xué)習(xí)和借鑒。

與中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)制定相比，歐美制定標(biāo)準(zhǔn)的更關(guān)注技術(shù)所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，弱化性能的要求。他們認(rèn)為產(chǎn)品安全是基本要求，也是最低要求，而產(chǎn)品的性能可由市場(chǎng)自行決定。比如IEC62933標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注系統(tǒng)的全生命周期風(fēng)險(xiǎn)分析和較低風(fēng)險(xiǎn)的方法，美國(guó)NFPA標(biāo)準(zhǔn)更為關(guān)注火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，從項(xiàng)目設(shè)計(jì)、審批到驗(yàn)收都圍繞火災(zāi)的防范和救援。

安全是一個(gè)系統(tǒng)工程，在儲(chǔ)能本體設(shè)計(jì)上，從硬件的選型到軟件策略的制定都至關(guān)重要。即使PCS、BMS每個(gè)子系統(tǒng)都做到100分，最后集成的系統(tǒng)效果可能也就只有80分。

TüV南德意志集團(tuán)華南區(qū)智能電力部-光伏及儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)理吳候福認(rèn)為，降低儲(chǔ)能的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)需要前期在整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控。

首先，要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮子系統(tǒng)，環(huán)境和誤操作等因素帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。認(rèn)證檢測(cè)應(yīng)該從企業(yè)研發(fā)階段便開(kāi)始介入，從源頭為整個(gè)產(chǎn)品注入安全基因。

其次，也要考慮集成、安裝、運(yùn)輸、運(yùn)行維護(hù)和退役等周期內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建造完成驗(yàn)收時(shí)都應(yīng)該進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以期產(chǎn)品在投入市場(chǎng)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)就已經(jīng)控制在可接受的范圍內(nèi)。

從理論上來(lái)講，儲(chǔ)能項(xiàng)目的安全問(wèn)題都能通過(guò)工程技術(shù)手段去解決，是否安全關(guān)鍵在于采取防護(hù)手段的多少。相比電動(dòng)汽車，儲(chǔ)能對(duì)重量和體積沒(méi)有那樣敏感，儲(chǔ)能電站可以連接消防水源，實(shí)現(xiàn)安全可采取的措施更多，成本更少。

但儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景更為豐富和復(fù)雜。戶用、工商業(yè)、電網(wǎng)調(diào)頻等不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)安全性的要求也不盡相同，儲(chǔ)能系統(tǒng)在調(diào)頻時(shí)高倍率充放明顯比純粹的削峰填谷要苛刻得多，不同等級(jí)的儲(chǔ)能產(chǎn)品對(duì)安全的要求有著天壤之別。

業(yè)界預(yù)計(jì)，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)幾年內(nèi)應(yīng)該會(huì)有不同類型的儲(chǔ)能電池面市。目前，行業(yè)企業(yè)根據(jù)儲(chǔ)能的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始改進(jìn)產(chǎn)品，寧德時(shí)代等企業(yè)正在研發(fā)生產(chǎn)專門針對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用的“低成本、長(zhǎng)壽命、高安全”電池，同時(shí)，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始關(guān)注消防安全，不再一味地追求降成本。

對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電池儲(chǔ)能仍是新生事物。如何安全地使用好儲(chǔ)能，是這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提。儲(chǔ)能技術(shù)不停在變革，儲(chǔ)能安全就會(huì)不斷面臨新的挑戰(zhàn)。這涉及到電池、PCS、BMS、EMS等多個(gè)環(huán)節(jié)，需要全行業(yè)共同提高產(chǎn)品的成熟度和可靠性，也需要多部門、多體系共同來(lái)協(xié)作。