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据北京消防信息称,4月16日12时17分,北京市某储能电站发生起火。在处置过程中,电站发生毫无征兆的爆炸,造成严重人员伤亡,事故原因和财产损失正在调查之中。无独有偶,4月6日,韩国忠清南道洪城一家光伏电站储能系统(ESS)起火,共造成约4.4亿韩元损失(约合人民币258万元),相关部门初步调查后指出,着火点在储能单元内部发生。
目前,国内储能在电网侧、发电侧、用户侧均出现过不同程度的火灾事故,储能系统安全问题已然成为悬在储能行业头上的“达摩克利斯之剑”,重视储能系统风险管控和安全问题迫在眉睫。
电池储能技术路径弊端或是起火事件罪魁祸首。大规模储能产业一般采用锂电池作为储能载体,负极材料主要以碳材料、合金材料、钛酸锂为主。由于碳与锂的电位接近,当电池过充电时会在碳电极表面析出金属锂形成锂枝晶,锂枝晶会刺穿电池隔膜引起短路;而以合金类材料作为负极材料,在充放电的过程中,由于电池体积会发生较大变化,同样可能导致穿透隔膜,造成短路。无论哪种短路,都是很易造成起火甚至爆炸。
中国电力科学研究院储能电池本体研究室主任杨凯认为,“储能电站和电动汽车一样,安全稳定性是最为重要的指标。”他介绍,钛酸锂作为负极材料嵌锂电位高,在充电的过程中避免了金属锂的生成和析出,又因其平衡电位高于绝大部分电解质溶剂的还原电位,不与电解液反应,不形成固—液界面钝化膜,避免了很多副反应的发生,从而大大的提高了安全性。在要求高安全性、高稳定性和长寿命周期的大容量储能等应用场景具有独特的优势。
杨凯认为,具有安全稳定性好等优点的钛酸锂电池,突破了石墨作为负极的固有局限性,性能显著优于传统的锂离子电池。
事实上,这种以安全见长的钛酸锂电池技术正受业界重视。为了证实情况,有关机构对银隆新能源生产的钛酸锂电池进行了六大测试:针刺测试、过充/过放测试、水浸针刺测试、电钻测试、切割测试、燃烧测试。经过以上实验,可得出结论,银隆钛酸锂电池经过这些破坏性实验,并未发生起火、爆炸等现象。
钛酸锂的高安全特性,决定了它在新能源汽车和储能方面的优势及广泛应用。在夏威夷自然能源研究所发表的论文中显示:银隆钛酸锂储能系统实际运行的5年里,工作时间达90%,安全稳定运行超过38000小时;银隆新能源汽车已在全国超过130个城市稳定运行,经统计,搭载银隆钛酸锂动力电池的新能源汽车,未发生过电池安全事故。
中国储能产业在项目规划、政策支持和产能布局等方面均加快了发展的脚步,我国储能正处于从示范应用向商业化初期发展过渡的重要阶段。
储能是未来推动新能源产业发展的前瞻性技术,推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术,有利于推动非化石能源大规模的应用,也有利于推进我国在全球新一轮能源技术革命和产业变革中抢占先机。基于钛酸锂核心技术银隆新能源在储能行业布局多年,并推出工业调峰、电网调频、风光消纳等领域储能系统解决方案,融合高效发电、安全储电、可靠变电、高效用电,贯穿电力系统发、输、配、用各大环节。
随着全球可再生能源渗透率提高,调峰、调频、微电网等需求强烈,储能应用已成为能源发展的基本条件。也许这次安全事故只是小概率事件,但储能存在的安全隐患不容忽视,科研到应用,各大储能企业应为降低危险系数做出努力,只有这样,储能产业才能走得更稳更远。
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2021年04月19日 于上海
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