特斯拉上海儲能超級工廠開工 有望“今年投產(chǎn)、今年交付”
動態(tài)2024-05-24
近日，據(jù)美國媒體報道，當?shù)貢r間5月14日晚，位于美國加利福尼亞州的Gateaway儲能電站發(fā)生火災，加州消防局出動40名消防員和5輛消防車處置火情。截至5月21日下午，Gateaway儲能電站經(jīng)歷兩次復燃，起火已持續(xù)6日。
Gateaway儲能電站裝機規(guī)模250MW/250MWh，2020年8月19日并網(wǎng)時曾是世界最大的電池儲能項目。
當下，新型儲能正在全球高速增長，中國是世界最大的儲能市場。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2023年中國新增投運新型儲能裝機規(guī)模21.5 GW/46.6 GWh，占全球新增裝機接近50%，其中鋰電儲能占比97%。
Gateaway儲能電站發(fā)生事故，引發(fā)行業(yè)內(nèi)外高度關(guān)注，儲能安全再次成為焦點。5月23日，就加州Gateaway儲能電站事故及儲能安全話題，遠景集團高級副總裁、遠景儲能總裁田慶軍接受了多家媒體的聯(lián)合采訪。
問：本次加州儲能電站火災事件，您分析原因是什么?
田慶軍：原因主要有三個。
首先，儲能安全核心還是電芯的問題。根據(jù)報道，發(fā)生火災的加州儲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，其實在全球是屢見不鮮的，這也不是第一次了。
其次，這個儲能電站的安全設(shè)計以及熱失控管理上存在缺陷，包括安全設(shè)計、線纜布放等也存在許多問題。Gateway儲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，造成了整個系統(tǒng)的復燃，甚至擴散，所以持續(xù)時間比較長。
第三，加州儲能電站運行維護的手段比較單一，存在盲點。當時的智能化程度也不高，設(shè)計方面沒做到位，預警方面也沒做好。
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：從實驗室的數(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釋放出大量的氫氣、氧氣等易燃氣體。磷酸鐵鋰電池燃燒后并不會產(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：加州這個儲能電站運行了四年。通常，電芯的使用周期多長?多久需要進行更換?
田慶軍：中國這種集中式的大儲，包括新能源配儲，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證。但是從目前的設(shè)計以及實驗室的理論數(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。
問：這次加州的事件，對國內(nèi)同行有何啟示?
田慶軍：整個電化學儲能的安全是可管可控的，沒有大家想象得那么夸張?，F(xiàn)在一說鋰電池電站，好像就是一個巨大的隱患，不是的，它完全可以從設(shè)計的角度進行控制和管理。
首先，從電芯的設(shè)計和制造維度，提升電芯本質(zhì)安全。
第二，電芯集成后到了Pack設(shè)計的維度，也是有辦法的。比如，遠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)計上，確保在各種外部短路情況下能夠及時保護整個系統(tǒng)不受干擾。
第四，保障機械沖擊下的安全，比如有坍塌或倒機柜的情況，在這種機械沖擊下也能夠保證它的安全。
第五，消防設(shè)計上可以做到Pack級的消防，這也是現(xiàn)在國家提倡的消防等級。另外，通過人工智能等方式，可以提前進行感知，從而精準滅火，而不是大面積滅火。
第六，監(jiān)控。這次美國的失火，也是因為運行、維護有很大的問題，他們的監(jiān)控系統(tǒng)不夠智能，包括一些預警系統(tǒng)，都做得不好。如果在這些方面能夠提前進行識別，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儲能系統(tǒng)的安全。
問：在火災發(fā)生時有什么反應機制可以應對?
田慶軍：遠景儲能目前有電芯級、pack級、以及系統(tǒng)級共三層消防系統(tǒng)。如果是單顆電芯熱失控，我們會通過智能監(jiān)控發(fā)現(xiàn)以后換單顆電芯，相當于拿一些氣溶膠把它隔離住，整體地換掉就可以了。如果到了Pack級，自動消防就啟動了，及時把它阻隔掉，不會影響到整體系統(tǒng)的安全，換Pack就可以了。如果到整個系統(tǒng)層面，我們有另外的消防系統(tǒng)，保證它不會影響周邊失火或?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)在大家比較擔心?第一，因為這兩年的技術(shù)進步比較快，前幾年上馬的一些東西，在消防和預防方面的確做得不好，包括電芯質(zhì)量，在設(shè)計上做得也不夠好，這會帶來一定的隱患。第二，這個行業(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)，迅速在資本的推動下就做起來了，導致這些產(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，都是作為新能源強配的，它的風險還沒有釋放出來，這些確實對國內(nèi)是比較大的隱患。
但是未來，這個行業(yè)大家有這個能力，也有這個義務，可以做好安全的可防可控，這個是沒問題的。
風電、光伏行業(yè)每年也有很多問題，這是行業(yè)在成長和發(fā)展過程中必然要付出的代價和交的學費。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)，我覺得這個行業(yè)未來就是有機會的，我們就應該給予它更多的耐心。
問：對于國內(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。特別是那些投運了三年以上的儲能電站、非磷酸鐵鋰技術(shù)路線的電站，還有一些原來新能源強配的，沒有被調(diào)用的電站，建議各個投資方或資產(chǎn)擁有方做一次全面的檢查，防患于未然。這對行業(yè)未來的發(fā)展也是有意義的，通過對過去的老舊產(chǎn)品、投運產(chǎn)品進行回溯，對未來新產(chǎn)品的開發(fā)也會有指導價值。
問：鋰電始終會有熱失控的風險，是不是全釩液流電池、鈉電這種相對安全的路線，在接下來會脫穎而出?
田慶軍：首先，我從來不認為鋰電池是唯一的儲能路線。我多次在公開場合說過，我非常支持“百花齊放”，各種技術(shù)路線，各種形式的儲能都可以去發(fā)展，在一些細分領(lǐng)域里它們都有市場。
但從目前的技術(shù)進步、商業(yè)成熟度、成本方面綜合考慮，我認為鋰電池儲能在相當長一段時間里還是主流。其他技術(shù)路線和其他形式的儲能，還需要很長時間去追趕它，這是我的判斷。我們不能因噎廢食，不能因為某個儲能電站有安全問題，就認為這個技術(shù)沒有未來。我們剛開始用天然氣的時候，也會覺得它不安全，現(xiàn)在你還會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：國內(nèi)、海外的儲能產(chǎn)品在全生命周期管理上有什么區(qū)別?
田慶軍：海外大部分項目都需要全生命周期提供服務，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。國內(nèi)的質(zhì)保期一般在3—5年，最長的有7年的。一旦過了這個周期，資產(chǎn)就交給了購買方，設(shè)備提供方不再承擔產(chǎn)品質(zhì)量帶來的經(jīng)濟損失和風險。所以從這個角度來說，國內(nèi)外的差異還是非常大的。
只有真正在儲能技術(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期共存，才能承擔起這些客戶和合作伙伴所賦予他們的職責，比如全生命周期的安全和運行，甚至包括未來電力市場的交易，也可以由設(shè)備供應商提供服務，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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