官方权威发布:电化学储能电站有哪些风险点

来源:碳索储能网整理
2024-06-06 17:15:38
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珠海市大力支持新能源行业高质量发展,为新能源的推广应用提供了良好的保障环境,但海上风电、光伏发电、电化学储能电站、电动汽车充电基础设施等属于新业态新领域,目前仍存在着建设和运营不够规范、安全事故频发等问题。为规范新业态行业运营管理秩序,根据《中华人民共和国安全生产法》“管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全”的要求,在能源各领域安全专家的指导下,《珠海市能源六大领域常见风险点及具体防范措施》应时而生。ACx储能-碳索储能网-专业的储能产业门户

文件明确,电化学储能电站领域的常见27项风险点及具体防范措施。其中高风险共7条,包括电池火灾、电池热失控、爆炸、电池调试等常规风险;中等级风险共17条,低风险点3个,共提出78条具体防范措施。ACx储能-碳索储能网-专业的储能产业门户

调度无序:目前珠海市没有对用电侧储能电站并入电网做统一的调度通讯装置规划,市电网对各分散储能没有调度能力用于调峰或者平衡调度;根据江苏一些地方的经验看,当地鼓励达到一定门槛容量的储能(如10MWh)接入调度中心,增加电网调节能力。ACx储能-碳索储能网-专业的储能产业门户

配置无序:目前珠海市尚未对并网光伏提出强制性或推荐性配置储能要求,后续的调节容量是不足的;如果在前期没有要求,在前期政策红利期结束后,可能出现间歇电源的储能配置不足,后期会影响光伏和风电的进一步消纳和上网。可以考虑设定一定的容量门槛对并网的光伏风电配置储能。ACx储能-碳索储能网-专业的储能产业门户

序号 常见风险点 风险等级 具体防范措施
1 区域室内火灾 1.建立健全的火灾防范体系、安装可燃气体探测系统、火灾报警系统、火灾自动灭火系统、手持式灭火器等设施,并定期进行维护保养;
2.禁止在储能电站内进行动火的作业,并加强对操作人员的安全教育和培训;
3.制定火灾应急预案,每半年开展火灾应急演练;
4.定期开展易燃物品隐患排查,及时清理易燃物品,储能电站区域内严禁烟火;
5.储能电站内应配置充足消防水源,市政消防供水无法满足要求时,现场应配置消防水池(水箱),有效容积应满足GB 51048标准消防给水要求。
2 电池火灾:电芯性能下降,电池过充过放,绝缘失效等原因宜造成电芯内部短路;储能变流器内部短路故障造成电池簇外部短路,内部短路和外部短路可能引发火灾事故。 1.加强设备维护,及时发现和处理设备的故障和缺陷;2.在电池的使用和操作过程中应注意电池的温度变化,确保电池工作在安全的温度范围内,防止热失控的发生;
3.储能电站的新建和改造工作应采用先进、可靠的技术和设备,以减少设备故障的发生;
4.配备必要的灭火设施和防止火灾蔓延的措施;
5.加强电芯等主要设备验收管理,每个储能舱内的电芯应采用同一厂家、型号、批次的产品;
6.储能电站电池设备间(舱)应配置火灾自动报警系统及自动灭火系统、可燃气体探测及报警系统,灭火介质应符合电池火灾特性要求;
7.储能电池的选用应符合GB51048、GB/T36276等有关规定。储能电池应经过热安全、机械安全和电气安全型式试验,供应商应提供第三方机构认证证书和通过国家认证认可的第三方储能电池检验机构出具的检验报告;
8.涉及锂电池储能电站相关电池系统、电池管理系统、储能变流器、监控系统、消防系统、空调系统等系统的安全设施应保持正常状态,各类设备应符合GB/T 36558各项要求;
9.锂电池储能电站设备设施应至少每季度1次对电池进行巡查、维护,及时对存在故障隐患的电池进行保养或者更换,并做好记录。
10.功率500kW以上储能电站应配备专业运维人员,并建立储能电站现场运维规程,定期对储能系统进行巡视和状态评估。
3 电池热失控:日常运维、电池温度异常等 1.防止电池过充电或过放电;
2.防止电池在高温环境下充电;
3.防止电池外部短路造成电池过热放电;
4.防止挤压电池等机械损伤导致电池内部短路;
5.电池泄压阀破裂、冒烟气、无明火时,人员立即撤出电池设备间(舱)并封闭,禁止人员进入或靠近,同时远程操作退出储能系统,断开故障电池电气连接,按应急处置方案采取相应措施;
6.电池温度高、泄压阀破裂、释放大量刺鼻烟气、出现明火时,人员立即撤出电池设备间(舱),关闭故障电池设备间(舱)全部防火门,疏散周边人员,确认故障电池设备间(舱)消防系统启动灭火,按应急处置方案采取相应措施。
4 变压器火灾:含日常运维、变压器火灾等 1.加强设备维护,及时发现和处理设备的故障和缺陷;
2.在变压器的使用和操作过程中应注意变压器的温度变化,在变压器安装实时监测装置或用电高峰期加强变压器测温或测负荷,确保变压器工作在安全的温度范围内,防止热失控的发生;3.变压器的新建和改造工作,按照相关规范安装及调试,避免因安装不规范导致火灾事故;
4.配备必要的灭火设施和防止火灾蔓延的措施;
5.变压器着火时,立即断开电源,停运冷却器,并迅速采取灭火措施,防止火势蔓延。
5 电缆火灾:日常运维、电缆火灾等 1.加强设备维护,及时发现和处理设备的故障和缺陷;
2.在电缆头处安装实时监测装置或用电高峰期加强电缆测温或测负荷,确保电缆工作在安全的温度范围内,防止热失控的发生;3.电缆应选择阻燃A级或耐火电缆,电缆的新建和改造工作,按照相关规范安装及调试,避免因安装不规范导致火灾事故;
4.配备必要的灭火设施和防止火灾蔓延的措施;
5.储能电站电缆应全部使用A类阻燃电缆或耐火电缆,电缆布置应满足电气火灾防控相关技术要求。
6 爆炸:含防火设计、日常运维等 1.设计阶段,电池选用防火、防爆防护等级高的,避免因产品质量问题导致投产发生爆炸事故;
2.按电池厂商要求使用及维护;
3.设置电池温度检测系统、过流保护系统等,及时排除隐患;
4.定期排查储能电站区域易燃易爆物品,及时清理此类物品,避免发生爆炸事故;
5.加强储能电站安保措施和公安机关联动,严格打击犯罪分子对储能电站破坏行为;6.加强与相关建设部门沟通,关注储能电站周边建设,特别是有爆破方面的施工,避免因临近储能电站爆破作业对储能电站区域设备安全隐患,甚至发生设备因距离不足导致爆炸事故。
7 电池调试:厂家要求、调试规范等 1.严格按照出厂接线图接线,确保接线正确可靠;
2.调试过程,严格按照试验规程执行,避免误碰从而发生短路起火,甚至发生爆炸事故。
8 触电:日常运维、应急处置等 1.制定定期维护计划,定期进行全面检查,应及时维修或更换,确保设备的正常运行;
2.线路老化要及时更换,避免因线路老化引发人员触电事故;
3.接地、绝缘应符合相关技术标准的要求,漏电开关的动作阈值应符合相关标准技术要求;
4.电气设备执行双编号制度,安装防护措施、划定安全区域;
5.加强对五防闭锁装置维护,强化解锁钥匙管理,解锁钥匙必须由运维人员按规定申请和保管;
6.制定触电应急预案,每半年进行应急演练;
7.加强技能知识、安全防范知识培训,尤其是触电及急救知识,并考核合格才能上岗;
8.配备防触电安全工器具,并督促员工按标准使用;
9.强化监护人责任,在操作、消缺等任务时,监护人认真履职,认真核实工作地段和不安全提醒,确保不发生触电事故;
10.在储能变流器本体工作前,应先逐个对其电容器进行充分放电。
9 温度超标:关注设备异常问题、用电高峰等因素 1.及时清理检修冷却系统,加强空气流通;
2.安装温度及湿度检测仪器,控制室内环境温度及湿度,避免室内温度升高和设备过热;
3.关注变压器、电缆、高压柜、电池等设备温度变化,在用电高峰期加强测温测负荷,及时发现设备变化异常导致安全隐患。
10 中毒、窒息:日常运维、现场作业等 1.确保现场通风良好;
2.当电池、变压器、电缆、高压柜发生故障导致现场产生有毒气体时,工作人员使用正压式呼吸器或防毒面具;
3.需进入有限空间作业,应严格执行“先通风、再检测、后作业”的基本要求,例如井下、电缆沟等容易产生人员中毒及窒息场景的情况,在进入该场所前,需排除污浊或有毒气体,避免产生人员中毒或窒息事件;
4.工作人员不能随便食用周边不明物品,尤其是山上不知名的果子或植物,避免发生食物中毒事件;
5.工作人员不能带病上岗,尤其呼吸不通畅,及时就医,避免因此导致窒息事件;
6.进入电化学储能单元的电池设备间(舱)前,先通风15分钟以上,并确认无可燃气体报警再进入,作业过程中应保持持续通风。
11 规划选址:涉及规划各类因素 储能电站的选址是一个综合考虑多种因素的复杂决策过程,需要平衡效率、安全、可持续性和经济性,需考虑以下因素:
1.电化学储能电站规划建设应满足国标《电化学储能电站设计规范》(GB 51048)的要求;
2.新能源渗透率:直接接入公用电网的集中共享式储能电站应优先布局在新能源渗透率高且存在送出受阻的区域;
3.负荷峰谷差异:选择负荷峰谷悬殊的区域,或重要用户较为集中、电网稳定性需要提升的区域;
4.新能源升压站:接入新能源升压站的储能电站应布局在升压站内或周边;
5.地理位置和规模:储能电站系统接入位置和规模应保证在低谷负荷时段储能电力能够储入,高峰负荷时段储能电力能够送出;
6.交通运输条件:站址应有方便、经济的交通运输条件,与站外公路连接应便捷,且工程量小,站址宜靠近水源;。
7.节约用地:利用荒地、劣地,不占或少占耕地和经济效益高的土地,并尽量减少土石方量;
8.防洪和防涝要求:满足防洪及防涝要求,特别是大型电化学储能电站;
9.安全距离:与住宅建筑距离≥25m,与学校、医院等人员密集建筑的距离>30.5m。如不能满足此安全距离,需建防火墙;
10.环境因素:考虑环境污染少的地区,降低对周边环境的影响;
11.地质、地形和气候条件:选择标准主要针对地质、地形、气候等因素;
12.扩容空间:满足近期必须的场地面积,并应根据全生命周期的需要,留有扩容空间。
12 消防验收 1.储能电站在设计和施工过程中应符合国家相关建筑设计和消防规范标准;
2.储能电站的配电室、电池组等应配置自动灭火消防设备,并进行定期检测和维护;
3.储能电站应具备消防供水系统,消防用水应满足消防需要,消防水泵应配置三台及以上,并经过试运行评估合格后才能正式使用;
4.储能电站应配备火灾自动报警和防烟排烟系统,并经过试运行;
5.储能电站室内及建筑物周围应保持通畅,如有垃圾杂物应及时清理;
6.储能电站污水和废水排放应符合国家相关排放标准;
7.关注储能场地的消防通道通畅合理性,确保外部消防力量顺利及时到达并投入。
13 投运验收 1.检查电站设备是否满足预定技术要求;
2.进行安全检查,确保电站没有安全隐患;
3.对电站进行功率测试,检查电站输出功率是否达到预定值;
4.对电站进行运行试验,检查其功能是否正常;
5.进行建设验收,确保电站符合国家建设标准。
14 电池存储:含电池存储相关因素 1.存储温度:尽量将电池存储在干燥、阴凉的地方,并避免过热或过冷的环境。推荐的存储温度通常在15°C到25°C之间;
2.避免极端温度:不要将电池暴露在极端的温度条件下,例如阳光直射、车内或冷冻库。高温会加速电池的自然放电,而低温则可能影响电池的性能;
3.保持干燥:避免让电池受潮。湿气可能导致电池部件的腐蚀,影响电池性能;
4.半充电状态存储:如果长时间不使用电池,最好将其存储在约40%-60%的电量范围内。这个电量范围对于大多数电池类型来说是相对稳定的,有助于减缓自然放电;
5.定期使用和充电:如果电池长时间不使用,定期进行部分放电和充电可以有助于维持电池性能。但不要过度充电或过度放电,因为这可能对某些类型的电池(尤其是锂离子电池)产生不良影响;
6.避免震动和物理损伤:电池应该避免受到强烈的震动或物理损伤。这可以防止电池内部部件的损坏,影响电池性能;
7.使用原厂充电器:如果需要充电,最好使用原厂推荐的充电器。不同的电池类型和设备可能需要特定的充电器,使用错误的充电器可能对电池造成损害;
8.避免过充和过放:对于某些电池类型,特别是锂离子电池,避免过度充电和过度放电是非常重要的。使用兼容的充电设备,并避免将电池完全放空或过度充电;
9.加强锂电池储存管理,安排专人负责检查电池存放情况,发现险情及时处理,仓库管理人员应接受过锂电池及保养与安全防护方面知识培训及消防安全培训。
15 电池运输:运输相关因素 1.锂电池分类:锂电池及锂电池组被划归为第9类危险品;
2.安全测试:所有锂电池(组)必须通过联合国制定的UN38.3测试,这是一系列包括高度模拟、高低温循环、振动试验、冲击试验、外短路、撞击试验、过充电试验、强制放电试验等,以确保电池安全可用;
3.运输安全:锂电池的运输和装卸应按JT618-2004和JT/T 617-2018的要求执行;如果锂电池与设备没有安装在一起,并且每个包装件内装有超过24个电池芯或12个电池,还需通过1.2米自由跌落试验;锂电池不应与其他危险物品同车运输,锂电池不得跟其他可燃易燃物品一起进行运输;
4.包装要求:锂电池需要进行安全包装,包括防止短路、意外启动等措施。对于锂金属电池和锂离子电池,有具体的包装毛重限制。如果电池需要1.2米跌落试验,实际包装应与试验时一致;
5.标签与文件:锂电池货物应贴有明显的操作标签,并随附文件注明包装内含有锂电池,提醒小心操作;
6.数量限制:对于运输的样品和缺陷或损坏的电池有严格的限制。所有缺陷的电池或损坏电池禁止运输;
7.混装限制:干电池与锂电池不可以混装一箱;锂电与普货不可以混装运输,需分开。
16 电池报废:涉及报废相关风险 1.废旧电池的储存风险:废旧电池中的化学物质具有一定的腐蚀性和毒性,如果储存不当,可能导致泄漏、燃烧等问题,需建立专门的储存设施,采取密封、隔离等措施,确保安全储存;
2.废旧电池的运输风险:废旧电池具有一定的重量和体积,而且其中的化学物质容易泄漏,运输过程中可能会发生事故,需加强包装和固定措施,使用专门的运输车辆,确保运输安全;
3.废旧电池的处理风险:废旧电池中的有毒物质需要进行处理,如处理不当,可能对环境和人体监控造成危害。需建立规范的处理流程,采用环保技术和设备进行处理,确保废旧电池的安全处置;
4.废旧电池的资源回收风险:废旧电池中的金属和其他次啊了可以回收利用,但回收过程中可能存在资源浪费和污染问题。需建立完善的回收体系,加强回收技术和设备的研发,确保资源的有效利用;
5.废旧电池的污染风险:废旧电池中的有毒物质和重金属可能会对土壤、水体和大气造成污染。需加强废旧电池的环境监测,采取防护措施,减少污染物的释放和扩散;
6.废旧电池的安全风险:废旧电池中的化学物质具有一定的爆炸和燃烧风险,如果处理不当,可能引发火灾和爆炸事故,需加强废旧电池的安全管理,采用防火、防爆措施,确保处理过程的安全性;
7.废旧电池的信息泄漏风险:废旧电池中可能包含用户的个人信息和商业机密,如果处理不当,可能导致信息泄露和经济损失。需建立信息安全管理制度,严格控制废旧电池的处理人员和处理过程,保护用户和企业的隐私;
8.废旧新能源电池的监管风险:废旧电池的处置涉及多个部门和环节,如果监管不到位,可能导致违规处理和管理混乱。对策是加强废旧电池的监管和执法力度,建立健全的监管机制,确保废旧电池的合规处理;
9.废旧新能源电池的成本风险:废旧电池的处理需要投入一定的人力、物力和财力,如果成本过高,可能导致处理效率低下和资源浪费。对策是加强废旧电池的经济评估,推动技术进步和成本降低,提高废旧电池的处理效率;
10.废旧新能源电池的社会接受风险:废旧电池的处置问题涉及环境保护和资源利用等社会问题,如果公众对其认知不足或不支持,可能导致处理工作的困难和阻力。对策是加强废旧电池的宣传和教育,提高公众对废旧电池处置的认知和支持度;
17 安全风险评估 储能系统并网前,新能源场站应委托具备电力工程设计资质的机构出具储能系统并网安全风险评估报告,并组织开展报告评审:
1.储能系统安全评估,包括储能系统主要设备型式试验、储能系统各级保护和防误配合、储能系统配套稳控装置选型和建设、消防安全、运维及应急保障制度等;
2.新能源场站安全评估,包括储能对机组和厂用电设备安全的影响、输变电一二次设备选型校核、谐波对电能质量的影响等;
3.电网安全评估,包括设备载流容量校核、电网静态和动态安全稳定分析、短路容量校核、涉网保护适应性校核、系统电压校核、振荡风险分析等;
4.网络安全评估,包括电力监控系统安全防护评估、网络安全等级保护测评等;
5.其他安全评估。
18 防火封堵 1.储能电池舱的隔墙、电池架、隔板等管线开孔部位;
2.电缆桥架应采用防火封堵材料堵赛密实,电池舱与外界连接的通道、电缆沟应严密封堵、分隔,防止电池热失控后产生可燃气体扩散至其他通道、电缆沟聚集燃爆。
19 运行维护 1.电化学储能电站特别是调频电站、集中电站需建立运维团队并进行运维值班;
2.运维团队必须具备有专业知识能力,对电站运行人员要设立准入门槛并进行定期培训;
3.应针对电站制定相关运行维护操作规程。
20 投资运营中的政策性定价风险 1.针对发电侧、用电侧、电网侧的储能电站除了业主自己投资建设外,相当一部分比例为第三方投资,不同类型适用不同的市场运营机制和盈利模式,区分不同的市场准入投资主体,防止因为外部市场政策变化导致运营中断;
2.如发电侧储能主要用于燃气发电机组的AGC辅助调频,需要参与电网调度指令中标,接受中调统一调度,依据电力辅助服务市场价格获利;而用电侧储能电站主要是利用峰谷电价差来套利。电力辅助服务市场和峰谷电价这两种定价都会因整体价格政策影响储能电站的运营。
21 寿命终止和电池容量下降后调节容量不足的处理 同上储能电站中相当一部分比例为第三方投资,一般采用合同能源模式,一般约定为10年;而受目前的产品技术影响,很多储能电站在运行5年后会出现一定程度的容量衰减,调节能力严重下降。投资方基于收益考虑,不更换电池,坚持低容量运行直至合同能源管理期限结束,导致储能调节能力停留在纸面上,甚至后期调节能力不足。
22 电池容量投产前校准和定期校准 目前在储能项目投运前会有验收,对电池容量做核定。但是在运行2-3年后,电池出现衰减时,政策没有要求对电站的电池做定期的容量校准,对能力不达标的电池进行停运,导致风险;建议参考车辆年审,一定年限后政府强制要求进行年检校准,建立退出机制
23 调度无序 目前珠海市没有对用电侧储能电站并入电网做统一的调度通讯装置规划,市电网对各分散储能没有调度能力用于调峰或者平衡调度;根据江苏一些地方的经验看,当地鼓励达到一定门槛容量的储能(如10MWh)接入调度中心,增加电网调节能力。
24 配置无序 储能电站是宝贵的调节资源,特别是随着珠海大量的光伏和海上风电等间歇电源投入使用后,尤其宝贵。目前珠海市尚未对并网光伏提出强制性或推荐性配置储能要求,后续的调节容量是不足的;如果在前期没有要求,在前期政策红利期结束后,可能出现间歇电源的储能配置不足,后期会影响光伏和风电的进一步消纳和上网。可以考虑设定一定的容量门槛对并网的光伏风电配置储能。
25 水淹:含恶劣天气、日常运维等 1.关注暴风雨天气等恶劣天气变化,在灾前根据检查标准落实相关检查工作,对发现问题按照紧急情况进行分类处理,紧急情况需有永久或临时处置方案;
2.定期检查排水通道,及时处置排水系统出现堵塞事件;
3.制定防风防汛应急预案,每半年开展应急演;
4.加强与相关部门联动,并制定外部水淹风险应急处置预案,并定期开展应急演练;5.时刻关注周边环境变化,特别涉及供水管道破裂、河堤破损导致大量水涌入或倒灌事件,要有防范危及储能电站区域变电站、高压柜等用电设备等措施;
6.在设备外壳设置水淹警示标示线,超过水淹警示标示线主动断电。
26 地震:含设计、应急演练等 1.在储能电站设计初期应考虑地震因素,选址避免在地震危险区域,采用抗震设计规范,确保储能电站和设备具备一定的抗震能力;
2.加强员工地震相关知识培训,并建立应急预案,加强安全演练和培训,提高工作人员应对地震风险的能力;
3.强化与相关部门联动。
27 防雷:含设计、培训、防雷措施等 1.在储能电站设计初期应考虑防雷因素,选址避免在雷击频繁的危险区域,采用防雷设计规范,确保储能电站和设备具备一定的防雷能力;
2.加强员工防雷相关知识培训,提高设备防雷水平;
3.定期对防雷设备检测,尤其是接地装置,及时排除接地装置数值不达标现象,确保防雷水平良好。
责编:储能BMS
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