别让系统安全成为储能发展“绊脚石” 日前

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日前，有专家表示，构建以新能源为主体的新型电力系统，面向未来高渗透率新能源的接入与消纳，需要源网荷储协同发力，优化电网结构，增强电网调节能力，辅助调频调峰，提升电网整体安全和利用效率。
此前，有专家称，随着新能源的快速发展，储能与新能源发电的关联性越来越紧密，储能价格将逐步增至国际平均水平，但储能系统集成问题也日益突出。
中国能源建设集团科技信息装备事业部总经理裴爱国表示，为配合新型电力系统发展，截至2020年底，我国新型储能装机超过300万千瓦，预计2025年总需求在3000万千瓦以上， 2030年新型储能规模将进一步增加到1.5亿千瓦左右。新型储能规划明确提出了技术创新方向，提出着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的储能技术创新体系，加快推动成本下降、安全提升、效率提升，实现新型储能规模化应用。
科华数据股份有限公司新能源解决方案总监高志远告诉采访人员， “十四五”期间，规划了五大新能源基地，装机量都在吉瓦级。新能源汽车的占比越来越高，用电的波动不断增大，大量电子设备关联性不足。要解决这些问题，就要大力发展储能。
“近年来，国内储能电站容量不断增加，新能源侧储能不断发展，共享储能和分时电价政策出现，宏观环境对储能发展非常理想，储能将大有可为。”高志远认为，电化学储能可以解决毫秒级的需求侧相应，储能可以作为新能源系统的重要支撑，也可以作为以新能源为主体的新型电力的重要支撑。
储能在整个电网系统架构中，从发电到输电到用电，在每一个环节都有不同的应用价值，也有不同的关注点，在发电侧新能源里面是平滑处理，跟踪极化曲线，在火电厂、燃气调频、电力市场辅助服务，新能源侧的储能成本比较敏感，系统集成方面更多考虑性价比。
高志远认为，现在储能集成系统方面的关注点主要有三方面：“首先是安全，包括电池安全和防护安全，需要具备多重保护的系统集成，包括热失控管理，以及热失控后的消防管理。其次是技术，从目前储能行业来看，虽然电池成本一降再降，但是系统集成技术仍需要突破不断进步，应该考虑储能如何能主动支撑电网，快速相应以及与燃气机组做好匹配性。最后是效益问题，如何降低电池衰减率，让系统融合更进一步。”
华中科技大学教授谢佳认为，储能系统集成需要突破安全性难题。“全球累计报道储能起火爆炸事故40余起，储能系统集成热失控是潜在的共性问题。”
谢佳告诉采访人员，储能系统集成在安全性方面以被动防护为主，通常采取事前预防和事后消防两种方式。事前预防主要包括制程工艺管控、电池筛选、质量管控，事后消防则是配备灭火隔离装置。
高志远认为：“储能系统集成应通过软件保护，做到预防检测和提供保护反应时间的提前量，以及靠BMS实现从模组到整箱的保护。变流器能够通过和电池通讯快速切断电器回路，并靠变流器后面的电力联动保护把火灭掉。”
此外，有专家认为，储能系统集成的安全核心在于电池测（直流侧），其能量密集、拓扑结构灵活多变、电芯数量多且特性不一致等特点，给储能保护、监测、消防、环控带来较大难度。因此，储能系统集成的选择不仅要考虑全生命周期成本，更要全面深入地从电池全生命周期的维度评估储能安全与性能。