直流光儲充一體化電站事故後續更新

昨天中國電力科學研究院有限公司 儲能與電工新技術研究所做的這份《北京集美大紅門 25MWh 直流光儲充一體化電站 專案事故分析》已經廣為流傳,我們就這份專案事故分析的核心內容再來複盤一下。

1)南區和北區的距離,還有潛在的消防用水的問題

根據事故現場報告,在南邊出問題以後,北邊是臨近的沒有分離的,也就是兩邊相隔的距離是非常有限的。在討論水的問題的時候,確實存在這裡的合理推斷,報告裡面是這麼寫的“從事故圖片來看,消防指戰員使用消防用水去撲滅南區儲能系統火災時,北區突然發生爆炸,由於南區、北區距離較近,消防用水在 噴淋南區時可能接觸到了北區的儲能系統,由於儲能系統是高壓帶電 體,水噴淋可能引起帶電體及其線路短路誘發火災或擴大電氣事故。因此,在儲能系統火災前期,有大量儲能電池還未受到影響的情況下, 採用水作為消防滅火介質,還是需要慎重考慮的”

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圖1 現場航拍圖片

2)隔離

在報告裡面非常重要的東西,就是管理的問題。該專案有兩個變電站,一主一分,併網端應該在 低壓側 380V 的母排短路之後從電纜過去。而這個時間段消防救援已經來了,由於儲能電池沒有隔離,所以消防隊員一進去(13:30左右正是儲能放電的時間)就“毫無徵兆”的爆炸了。

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圖2 消防戰士衝進去真的是可敬可嘆

現場的防火設計中未見有防火牆的設計,缺乏隔離吸能設施,沒有在儲能電池發生爆炸的情況起到有效的防護作用。其他的問題,可以仔細看這份報告,由於也是事後分析,很多事實並沒有按照設計檔案進行一一評審,所以我個人覺得後續儲能安全設計可能形成一份標準才能如發改委所要求的2025年上30GWh,否則這麼多集中的電站運營帶來的問題會很集中。

我個人的看法,大概是這麼來的:

1)儲能由於採用了大量的並聯,所以單一的針刺帶來引發的潛在短路問題也比較大。而且本身電氣隔離設計應該作為一個重點考核專案,目前電動汽車裡面絕緣的考核其實是很嚴格的,由於目前都是1P96-108S這樣的配置,採用大模組級聯以後整體連線時比較簡單的。以國軒這個為例,圓柱小電池級聯,而且分小模組來做,確實潛在的可能性比較多

2)由於儲能有空間,在三星和LG的儲能事故以後,單個儲能櫃可以加裝現有的熱失控或者電芯問題檢測裝置,這裡的煙霧、壓力還有諸多感知器件可以做檢測。並且單櫃之間可以做防火隔離牆,儲能整體之間也需要做隔離牆。

小結:儲能的應用前景,從當前來看是一個快速上量的週期。由於部署在城市中,特別是抵消快充充電的電力負荷需求,這是非常醒目的。希望和電動汽車一樣,不光是在單體層面用磷酸鐵鋰,而是系統性的考慮,才能支援快充網路快速的普及。