12、cgc鑒衡-電力儲能風險管控及過程安全管理20220908.pdf

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1、誠 信進 取創 新協 同電力儲能風險管控及過程安全管理張光青 2022年9月8日CONTENT目目 錄錄01電力儲能安全風險電力儲能風險管控及過程安全管理02電力儲能安全風險Part 01典型事故案例儲能產業各環節的主要安全風險01 01 典型電站典型電站事故案例事故案例-北京北京4.164.16儲能電站事故儲能電站事故2021年4月大紅門西馬廠甲14號院內儲能電站起火（南樓）并爆炸（北樓16日中午，北京市豐臺區南四環永外），在事故救援過程中導致2名消防員犧牲，電站內1名員工失聯。p 直接原因：系南樓西電池間內的磷酸鐵鋰電池發生內短路故障，引發電池熱失控起火并擴散，事故產生的易燃易爆組分通過電

2、纜溝進入北樓儲能室并擴散，與空氣混合形成爆炸性氣體，遇電氣火花發生爆炸。p 間接原因：相關企業未落實主體責任；多次發生事故未排除仍繼續運行；電纜溝未有效封堵；未按照場所實際風險制定事故應急處置預案；有關單位研究部署、監督落實安全監督檢查工作不夠；安全問題研究不深；對事發項目建設運營維護過程風險失察失管。亞利桑那州公用事業服務公司（APS）發布“McMicken Battery Energy Storage System Event Technical Analysis and Recommendations”，發生此次嚴重事故的原因主要是以下幾個方面：熱失控起火：電池單體內部故障引發熱失控滅火

3、不成功：項目只采用了潔凈氣體滅火劑，通常適用于火災初期，并不能防止或抑制鋰離子電池系統的級聯熱失控熱失控擴散：電池單體之間缺乏足夠的隔熱層保護導致級聯熱失控電池熱失控產生易燃氣體+密閉空間增加的滅火氣體導致壓力增大打開箱體發生爆炸：項目只采用了潔凈氣體滅火劑，通常適用于火災初期，并不能防止或抑制鋰離子電池系統的級聯熱失控；氣體滅火需要密閉空間；可燃氣體達到一定濃度會爆炸應急響應計劃缺失：沒有滅火、通風和進入程序2019年4月19日APS McMicken電池儲能項目火災爆炸事故，造成4名消防員受到化學物質、燙傷等傷害02 02 典型電站典型電站事故案例事故案例-美國美國APSAPS儲能電站事故

4、儲能電站事故03 03 典型電站典型電站故障故障分析分析-澳大利亞澳大利亞“維多利亞大電池維多利亞大電池”儲能項目事故儲能項目事故2021年7月30日，采用特斯拉MegaPack系統的澳大利亞“維多利亞大電池”儲能項目發生火災，災情發生4天后，大火已明顯消退，但仍未得到有效控制。地址：澳大利亞的Moorabool；容量：300MW/450MWh（澳大利亞最大的電池儲能項目）狀態：剛注冊成功，正處于測試階段，尚未正式投入使用。p 主要原因：澳大利亞儲能電站事故最可能的根本原因是冷卻系統內的泄漏導致短路，從而導致電子元件起火，引發熱失控，進而引發相鄰電池艙起火p 其它原因：起火的Pack被切換到離

5、線模式，導致預警保護策略失效，控制設備無法接收警報。儲能安全風險管理p 識別風險，評估其可能性及后果嚴重程度p 采取管控措施，使裝置/單元/系統/項目的風險程度適中處于可接受水平-安全儲能潛在安全風險儲能潛在安全風險電擊危險電擊危險高溫危險高溫危險機械危險機械危險噪聲危險噪聲危險火災危險火災危險爆炸危險爆炸危險液體危險液體危險化學危險化學危險儲能安全風險來源1、關鍵設備選型2、系統集成3、電站設計4、電站施工、安裝和調試5、電站運行維護1、電池安全設計亟待提升，廠家數量爆發式增多，設計水平不一；存在未嚴格按照標準和規則進行認證的電池、PCS、BMS等核心設備流入市場、安全性能不達標；未嚴格執行

6、質量管理要求導致不良品進入項目現場；新技術、新產品缺乏相關標準規范指導；2、儲能系統集成標準不完善，系統產品質量高低取決于集成商水平及采購方要求；部分集成商缺乏完善的質量監管體系及產品質量信息追溯能力；不同形式的儲能系統火災特性、新型滅火系統效果研究不足，系統整體消防有效性缺乏驗證；3、電站設計標準修訂中，現有標準對電站安全設計要求不足；部分設計單位對儲能特性了解不夠，設備選型無法滿足整體設計目標、安全設計高度依賴集成商提供信息或其它類型電站安全設計要求；4、電站施工、安裝、調試過程缺乏必要的安全管理及作業規范，過程中出現的施工錯誤、操作不當及安全隱患及質量問題排除不及時；5、運維技術能力良莠

7、不齊、安全保障能力不足；儲能設施及滅火系統維護保養、有效使用管理不到位；部分監測誤差大、管控滯后甚至失效造成電池濫用及非正常老化；部分電站應急處置能力不足（應急預案、處置方案、裝備、消防聯動、操作和流程熟練程度）。Part 02電力儲能風險管控及過程安全管理儲能安全風險管控1、關鍵設備選型2、系統集成3、電站設計4、電站施工、安裝和調試5、電站運行維護選擇有資質和能力的認證機構認證的產品嚴格供應商準入對生產過程監造選擇新技術新產品進行充分評價嚴格采購技術要求對系統集成商的質量保證能力進行要求和評價開展設計評估和制造過程監審；或選擇通過認證的系統跟進標準進展，及時修改相關項目設計要求選擇有經驗有

8、資質的設計單位進行設計制定施工和調試過程安全管理規范并加強現場監督管理明確各部分工作安全主體責任、制定安全工作規程、明確安全管理責任人識別過程安全風險事件、制定管理、響應和處置措及時開展驗收制定運維管理程序和作業指導加強人員培訓與考核主動與管理部門聯系開展消防驗收、建立聯動機制建立系統安全監測的機制與手段、定期確認儲能用鋰離子電池（單體、模塊、簇）儲能用鉛酸蓄電池儲能用閥控式密封膠體蓄電池儲能用鋰離子電池管理系統（BMS）GB/T 36276-2018 電力儲能用鋰離子電池GB/T 22473-2008 儲能用鉛酸蓄電池CGC/GF045-2015 儲能閥控式密封膠體蓄電池技術規范GB/T 3

9、4131-2017 電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統技術規范CGC/GF176 2020A 電化學儲能系統用電池管理系統補充技術要求設備質量風險管控措施1-產品認證電池儲能系統用連接器電池儲能系統用連接線纜儲能變流器（PCS）儲能能量管理系統CGC/GF160-2020 電池儲能系統用連接器技術規范CGC/GF150-2019 電池儲能系統用連接電纜技術規范GB/T 34120-2017 電化學儲能系統儲能變流器技術規范GB/T 34133-2017 儲能變流器檢測技術規程NBT 42090-2016 電化學儲能電站監控系統技術規范產品名稱認證依據標準12345678300+累計發放證書張儲

10、能系統CGC/GF177:2020 箱式鋰離子電池儲能系統通用技術要求799認證目的：證明工廠具備批量生產滿足標準要求的某一型號產品的能力鋰離子電池認證部分合作企業關鍵設備認證情況合作企業鋰電池單體鋰電池模塊鋰電池簇寧德時代比亞迪陽光電源遠景能源華為科陸上海派能天津力神雙一力中航鋰電中創新航特隆美億緯鋰電江蘇?；鹌柱i輝昆宇福建巨電中天儲能中宏科創合作企業鋰電池單體鋰電池模塊鋰電池簇贛鋒鋰電冠宇天能沃太許繼科華安徽漢星江西通瑞法羅電力廈門海辰南瑞繼保BMS、EMS-部分合作企業合作企業BMSEMS比亞迪陽光電源遠景能源華為科陸杭州華塑沃太上海派能天津力神天津瑞能海博思創海南金盤國能信控杭州協能

11、合肥華思關鍵設備認證情況儲能變流器認證部分合作企業關鍵設備認證情況設備質量管控措施2-設備監造關鍵設備 電池單體/模塊/簇，PCS等分系統 電池系統 變流升壓系統系統 系統目的：確保產品質量滿足采購技術協議和標準要求；生產進度滿足交期要求設備監造情況空調格柵磕碰螺釘漏裝外門磕碰尺寸超差扭力標識漏打/錯打門鎖閉合不順暢內部衛生/鐵削等清理不干凈煙溫報警不響應u 使用的電池單體、BMS、電池簇與提供的型式試驗報告和認證證書不一致，實際使用設備無認證u 電池艙通風排氣設計與技術要求不符u 系統熱仿真未考慮技術要求的上限溫度，空調選型有風險u 預制艙中所用設備來料檢/生產、出庫、使用記錄追溯性差；u

12、電池單體、模塊、簇、BMS及PCS保護參數設置不協調等箱式鋰離子電池儲能系統認證1.設計評估2.型式試驗3.制造能力評估4.獲證后監督型式認證規則CGC-R46312:2020 儲能產品認證實施規則 箱式鋰離子電池儲能系統型式認證標準CGC/GF177:2020箱式鋰離子電池儲能系統通用技術要求系統集成質量風險管控措施-系統認證或設計評估+制造過程監審箱式鋰離子電池儲能系統認證-規范聚焦安全通用要求電擊危險防護高溫危險防護機械危險防護火災危險防護氣體危險防護液體危險防護噪聲危險防護自檢保護熱管理消防聯動監控遠程/本地控制自動對時應急供電系統集成質量風險管控措施-系統認證或設計評估+制造過程監審

13、箱式鋰離子電池儲能系統認證檢查安全設計的充分性與設計準則的正確性01.設計準則評估檢查系統是否按照設計假設條件、指定標準及其他技術要求來進行設計和記錄02.設計評估提供必要的數據確認對安全關系重大的內容、電性能、功能、必要的附加測試驗證，以及通過分析方法不能進行可靠評估的其他方面。03.型式試驗基于最終評價結果頒發的證明文件06.型式認證證書提供參與型式認證各模塊評估的所有執行機構結論的文檔05.最終評估評估特定型號的產品是否按照符合設計評估時驗證過的設計要求進行制造。04.制造能力評估具體工作內容系統集成質量風險管控措施-系統認證或設計評估+制造過程監審設計評估內容：設計準則、設計控制程序、

14、電池及電氣系統設計、機械與結構設計、控制與保護設計、人員安全設計調試和FAT測試監審系統集成質量風險管控措施-系統認證或設計評估+制造過程監審主要確認實際生產設備與設計的一致性，與標準及相關技術要求的符合性，包括但不限于設備的制造質量確認，相關安全、控制、保護、基本電性能等的調試測試。主要包括以下方面的內容：調試方案確認 調試條件確認 調試前設備狀態及安全檢查監審 開關機操作流程 控制功能 保護功能 輔助系統功能 監控信息與功能 調試后硬件BOM 調試后軟件版本 出廠測試見證（FAT）遠景、天合、華為、陽光、聯合動力、三一能源等企業儲能系統認證或設計評估+制造過程監審進行中系統認證或設計評估+

15、制造過程監審開展情況儲能電站建設過程監審（業主工程師）儲能電站建設過程監審的主要內容包括電站現場施工、安裝與設計方案及標準的符合性；電站現場安全管理及作業規范性等內容。序號建設過程監審項目監審重點內容1.電站設計-設計方案及評審結論-設計單位資質-設計方案與標準的符合性2、施工現場監審-施工方案及評審結論-施工方案與設計的符合性-施工過程安全管理規范-施工現場應急管理預案-現場施工與施工方案的符合性-施工單位及人員資質文件3、安裝現場監審-儲能系統吊裝方案-儲能系統安裝方案-儲能系統安裝過程安全管理規范-儲能系統安裝過程現場應急管理預案-儲能系統安裝與安裝方案的符合性-安裝單位及人員資質文件4

16、、調試現場監審-儲能系統聯調方案-儲能系統調試過程安全管理規范-能系統調試過程現場應急管理預案-調試單位及人員資質文件試運行驗收測試儲能電站運行期安全風險管控措施-驗收測試、風險查勘、技術盡職調查儲能電站運行期安全風險管控措施-驗收測試、風險查勘、技術盡職調查并網驗收序號主要測試項目1額定能量測試2額定功率能量轉換效率測試3電網適應性頻率適應性測試4電壓適應性測試5電能質量適應性6功率控制測試有功功率調節能力測試7無功功率調節能力測試8功率因數調節能力測試9過載能力測試10低電壓穿越測試11高電壓穿越測試12電能質量測試三相電壓不平衡測試13諧波測試14直流分量測試15充放電響應時間測試16充放電調節時間測試17充放電轉換時間測試儲能電站運行期安全風險管控措施-驗收測試、風險查勘、技術盡職調查風險查勘、技術盡職調查p 協助保險機構進行投保儲能電站的風險查勘、編制風險防控指南p 接受金融機構委托對即將進行買賣的儲能項目進行技術盡調調查儲能合作伙伴（100+）誠 信進 取創 新協 同THANKS