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2019全球储能标准发展回顾 护航产业安全

北极星储能网  来源:中关村储能产业技术联盟  作者:唐亮  2020/1/17 15:14:17  我要投稿  

北极星储能网讯:储能作为未来能源系统、智慧能源的重要组成部分和关键技术,得到了世界许多国际组织和国家的重视,并制定了发展战略。2019年除抽水蓄能、锂离子电池储能之外,钠离子电池、液流电池、飞轮储能、压缩空气储能等各技术路线也在实际项目中得到应用。随着中国市场动力电池退役潮的来临,梯次利用储能也有众多的探索。

但在市场快速发展的同时,储能作为新兴事物,也给人员和环境带来了新的风险。国内外都非常重视储能的产品质量和安全风险。未来储能要得更广阔的应用,整个产业必将走向安全、可靠的发展路线上来,而标准正是储能系统安全、可靠的基石。

全球主要国家围绕各自储能市场情况开展了相关标准制修订工作,以下是2019年国内外主要的储能标准情况。

国内,为落实《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,建立储能技术标准体系与储能技术标准系统化协调工作机制,引领储能技术与产业发展,国家能源局组织编制了《关于加强储能技术标准化工作的实施方案》,拟会同住房城乡建设部、应急管理部、国家标准化管理委员会联合印发,目前正在修订中。2019年国家能源局下达了三十多项与储能相关的能源行业标准项目计划,发布的相关行业标准主要有:

ØDL/T 1989 -2019电化学储能电站监控系统与电池管理系统通信协议

ØNB/T 31016-2019电池储能功率控制系统变流器技术规范

ØNB/T 10186-2019光储系统用功率转换设备技术规范

2019年国家标准未有新的储能标准发布,全国电力储能标准化技术委员会2019年完成换 届工作,目前是第二届,储能国家标准项目处于制修订过程中。

建筑要求,住建部2019年组织应急管理部天津消防研究所等单位起草了国家标准GB 50016《建筑设计防火规范局部修订条文(征求意见稿)》。储能相关的要求涉及仓库的防火间距、厂房的安全疏散、民用建筑的防火分区、平面布置、安全疏散、灭火救援措施以及消防设施的设置等。

据预测,2020年我国退役动力电池累计约为25GWh。为推动新能源汽车动力蓄电池回收利用,完善废旧动力电池资源化利用,工信部2019年发布了《新能源汽车动力蓄电池回收服务网点建设和运营指南》《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件(2019年本)》和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(2019年本)》。全国汽车标准化技术委员会2019年立项《车用动力电池回收利用 梯次利用产品标识》《车用动力电池回收利用 放电规范》两项标准,前期已发布《车用动力电池回收利用余能检测》《车用动力电池回收利用 余能检测》等标准。

国外得益于政策的支持和激励,储能在美国、澳洲、欧洲等主要地区发展迅速。

根据Wood Mackenzie《U.S. energy storage monitor Q3 2019》数据,美国储能市场第三季度创下历史新高,共部署100.7MW/264.6MWh的储能系统。为了帮助应对与储能系统相关的潜在风险,美国国家消防协会(NFPA)制定了NFPA 855《Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems》。2019年8月25日,该标准被ANSI批准为美国国家标准。NFPA 855中还引入了UL 9540《Energy Storage Systems And Equipment》和UL 9540A《Test Method for Evaluating Thermal Runaway Fire Propagation in Battery Energy Storage Systerms》的要求。UL 9540在2015年被批准为美国国家标准,在2016年被批准为加拿大国家标准。UL 9540涵盖电化学储能系统、机械储能系统和储热系统。UL 9540A是评估电池储能系统热失控的测试方法,如果超出NFPA 855中的容量限制或距离限制等情况,需要根据UL 9540A的测试结果,由相关部门来评估该储能系统的火灾风险。

澳洲,据彭博新能源财经分析,2019年澳大利亚有超过7万户家庭安装储能电池,户用储能电池市场占全球比重近30%。2019年10月11日,澳大利亚标准协会正式发布了AS/NZS 5139:2019《Electrical installations – Safety of battery systems for use with power conversion equipment》。该标准已起草了5年,旨在填补澳大利亚新兴的家庭储能行业在安全指南方面的空白,尤其是一些电池化学物质可能引发的火灾隐患。

欧洲户用光伏储能系统正在接近电网平价,预计最快在2021年,家庭发电成本将低于从电网购电的成本。根据德国贸易促进署的研究,截止到2020年底,德国还将以每年超过5万套的速度持续安装用户侧储能系统,并在2020年突破20万套储能系统的安装量。为了确保越来越多的储能项目和电池项目的部署是安全、可靠和高性能的,DNV GL发布了2019年新版的电池性能记分办法,对不同类型的储能电池进行了评估排名。记分办法对电池储能行业提出了几点建议,包括电池系统的设计应限制电池间的蔓延、用水灭火、并确保在火灾紧急情况下可燃气体可排出。记分办法还为开发人员和运营商提供了行业指南,以确保系统的设计能够降低风险,比如降低电池起火的风险。

2019年中关村储能产业技术联盟正式批准发布三项团体标准T/CNESA 1000-2019《电化学储能系统评价规范》、T/CNESA 1001-2019《电力储能用直流动力连接器通用技术要求》、T/CNESA 1002-2019《电化学储能系统用电池管理系统技术规范》。目前仍有10项面向电化学储能安全、压缩空气储能、飞轮储能以及储热等联盟正在编制中。

储能是一个综合多种专业的复杂系统。储能系统的集成并不是简单的”攒机“,而是需要通过分析、试验和综合评价,反复迭代,使系统与子系统、零部件之间的关系协调和相互配合,实现系统整体的最优。未来储能要得到大规模的应用,需要在成本、性能、安全性和可靠性等各方面实现均衡。而标准某种程度上就是在当前技术发展阶段,一个能够让各方”满意“的最优状态的固化,不仅包括工程建设要求、技术要求,还有相关的管理要求。

未来政府、社会团体需要调动产业链相关方、高校、科研院所以及第三方检测认证机构共同参与,从实际项目建设运行的经验中,总结制定标准,并在实际的产品和项目应用标准。通过标准来提高整个行业的准入门槛,避免恶性竞争,不断引领技术的进步,推动行业健康有序的发展。

近两年国内外电动汽车和储能电站事故屡见报道。随着储能系统的不断建设,如何更好的保障储能系统的建设和运行,也会逐渐成为制造商、用户和监管部门需要面对的共同问题。2020年4月15-17日,第九届储能国际峰会暨展览会(ESIE2020)将在北京亦创国际会展中心盛大召开,同期也将举办IEEE PES储能分技术委员会成立大会、储能安全与标准论坛、先进物理储能技术论坛。会议聚集国内外储能相关的专家、学者、标准制定组织、监管部门以及企事业单位,共同推进储能的前沿技术交流以及标准研讨,推动储能在未来的十年取得更广阔的应用和更卓越的发展。

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