“某儲(chǔ)能電站1個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行響應(yīng)統(tǒng)計(jì)中，單體過(guò)壓中度告警28980次、單體欠壓重度告警69次、過(guò)溫重度告警24次。真這樣的話，運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)的腿得跑斷了。”日前，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院發(fā)展部主任王庭華以一份“失真”的統(tǒng)計(jì)表為例，揭示出儲(chǔ)能電站存在的安全管理失效或“偽數(shù)據(jù)”問(wèn)題。
多位業(yè)內(nèi)專家坦言，作為保障安全的重要一環(huán)，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)情況堪憂。
儲(chǔ)能電站發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)
近年來(lái)，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2020年新增電化學(xué)儲(chǔ)能更是突破“吉瓦”大關(guān)。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，“十四五”期間，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將保持57%的年負(fù)荷增長(zhǎng)率，如何應(yīng)對(duì)頻發(fā)的安全事故，是保障行業(yè)健康發(fā)展的重中之重。
據(jù)記者了解，電化學(xué)儲(chǔ)能電站的設(shè)備選型、系統(tǒng)集成、電站設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等環(huán)節(jié)均存在不同程度的風(fēng)險(xiǎn)隱患。通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字化技術(shù)，開(kāi)展電池狀態(tài)分析、預(yù)判和主動(dòng)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)的提前判斷、故障急早排查，是行業(yè)主動(dòng)解決儲(chǔ)能電站安全的積極舉措。
在華能集團(tuán)儲(chǔ)能技術(shù)研究所副所長(zhǎng)朱勇看來(lái)，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)意義重大，一方面，實(shí)時(shí)獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)模型測(cè)算出電芯的健康狀態(tài)和壽命，對(duì)出現(xiàn)故障或存在潛在隱患提前發(fā)出預(yù)警，將切實(shí)提升電站安全性；另一方面，數(shù)字化技術(shù)有助于提高電站運(yùn)維水平，降低故障率，間接提高電站的經(jīng)濟(jì)性。
儲(chǔ)能電站經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，管理模式已逐漸由“粗放式”走向“精細(xì)化”，在這一過(guò)程中，數(shù)字化是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。未來(lái)數(shù)字化建設(shè)還將助力儲(chǔ)能發(fā)揮出更大的價(jià)值，與新能源發(fā)電協(xié)同，參與現(xiàn)貨市場(chǎng)交易等功能的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)數(shù)字化基石。
投資力度明顯不足
盡管儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)箭在弦上，但實(shí)際上，當(dāng)前行業(yè)的積極性并不高。
“現(xiàn)階段，儲(chǔ)能電站在安全設(shè)計(jì)部分的投資力度較小。”業(yè)內(nèi)人士坦言，對(duì)新能源投資者來(lái)講，配建儲(chǔ)能是沉沒(méi)成本，考慮到控制投資總量，最先砍掉的就是安全消防部分。
“儲(chǔ)能電站的早期預(yù)警非常重要，現(xiàn)在采用的傳統(tǒng)煙溫方式要20-30分鐘才能達(dá)到報(bào)警閾值，這種情況下爆炸可能已經(jīng)發(fā)生。”應(yīng)急管理部沈陽(yáng)消防所研究員張穎琮指出，當(dāng)前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電站整體造價(jià)中消防方面的投入占比不到2%，而國(guó)外電站占比為3%—5%。
“整體而言，當(dāng)前儲(chǔ)能電站的故障預(yù)測(cè)及運(yùn)行維護(hù)存在困難。”王庭華舉例指出，“江蘇戶用側(cè)儲(chǔ)能電站約有112座，這些項(xiàng)目投資成本較低，安全防護(hù)水平參差不齊，其中2/3的電站沒(méi)有報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)，50%以上的小型電站沒(méi)有室外滅火系統(tǒng)。”他進(jìn)一步表示，目前行業(yè)對(duì)電池管理系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)分析管控不足，檢測(cè)粗放、數(shù)據(jù)失真、數(shù)據(jù)遲緩、數(shù)據(jù)丟失造成基礎(chǔ)感知數(shù)據(jù)失效，儲(chǔ)能電站運(yùn)行工況下熱失控特征缺少預(yù)警和多重安全保護(hù)，消防處置手段缺乏，防爆滅火技術(shù)不足等屢見(jiàn)不鮮。
數(shù)據(jù)規(guī)范性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
“目前儲(chǔ)能電站的算法是‘一事一議’，根據(jù)不同廠商電池、電芯，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的算法進(jìn)行調(diào)參，較為復(fù)雜。換一個(gè)電站、換一家公司就不適用了。”朱勇坦言，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)與否，很大程度上依賴于決策者的觀念。早期儲(chǔ)能電站不具備數(shù)據(jù)傳輸條件，改造難度較大，數(shù)據(jù)采集傳輸在設(shè)計(jì)早期就應(yīng)予以考慮。
“僅對(duì)華能集團(tuán)內(nèi)部投建的幾座儲(chǔ)能電站進(jìn)行數(shù)據(jù)接入，就面臨各種問(wèn)題，每家電站利用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，收集以后會(huì)有大量的清洗工作，很麻煩。”華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)部主任劉明義坦言，規(guī)?；娀瘜W(xué)儲(chǔ)能數(shù)據(jù)密集，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的智慧運(yùn)維，若現(xiàn)在不進(jìn)行規(guī)范，隨著未來(lái)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目的增加，再進(jìn)行調(diào)整會(huì)更棘手。
相較于電動(dòng)汽車，儲(chǔ)能電站數(shù)據(jù)更為分散，參與廠家更多。華為儲(chǔ)能產(chǎn)品總監(jiān)劉石川認(rèn)為，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)的難點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。“將電池內(nèi)部檢測(cè)的可靠性提升到90%以后，再提升一個(gè)點(diǎn)都是很難的事情，這需要整個(gè)行業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的積累。”他建議，儲(chǔ)能行業(yè)可借鑒電動(dòng)汽車的做法，從車輛端對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)范、格式和綱要信息等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性規(guī)范，再對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷、處理。
多位業(yè)內(nèi)專家坦言，作為保障安全的重要一環(huán)，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)情況堪憂。
儲(chǔ)能電站發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)
近年來(lái)，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2020年新增電化學(xué)儲(chǔ)能更是突破“吉瓦”大關(guān)。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，“十四五”期間，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將保持57%的年負(fù)荷增長(zhǎng)率，如何應(yīng)對(duì)頻發(fā)的安全事故，是保障行業(yè)健康發(fā)展的重中之重。
據(jù)記者了解，電化學(xué)儲(chǔ)能電站的設(shè)備選型、系統(tǒng)集成、電站設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等環(huán)節(jié)均存在不同程度的風(fēng)險(xiǎn)隱患。通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字化技術(shù)，開(kāi)展電池狀態(tài)分析、預(yù)判和主動(dòng)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)的提前判斷、故障急早排查，是行業(yè)主動(dòng)解決儲(chǔ)能電站安全的積極舉措。
在華能集團(tuán)儲(chǔ)能技術(shù)研究所副所長(zhǎng)朱勇看來(lái)，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)意義重大，一方面，實(shí)時(shí)獲取電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)模型測(cè)算出電芯的健康狀態(tài)和壽命，對(duì)出現(xiàn)故障或存在潛在隱患提前發(fā)出預(yù)警，將切實(shí)提升電站安全性；另一方面，數(shù)字化技術(shù)有助于提高電站運(yùn)維水平，降低故障率，間接提高電站的經(jīng)濟(jì)性。
儲(chǔ)能電站經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，管理模式已逐漸由“粗放式”走向“精細(xì)化”，在這一過(guò)程中，數(shù)字化是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。未來(lái)數(shù)字化建設(shè)還將助力儲(chǔ)能發(fā)揮出更大的價(jià)值，與新能源發(fā)電協(xié)同，參與現(xiàn)貨市場(chǎng)交易等功能的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)數(shù)字化基石。
投資力度明顯不足
盡管儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)箭在弦上，但實(shí)際上，當(dāng)前行業(yè)的積極性并不高。
“現(xiàn)階段，儲(chǔ)能電站在安全設(shè)計(jì)部分的投資力度較小。”業(yè)內(nèi)人士坦言，對(duì)新能源投資者來(lái)講，配建儲(chǔ)能是沉沒(méi)成本，考慮到控制投資總量，最先砍掉的就是安全消防部分。
“儲(chǔ)能電站的早期預(yù)警非常重要，現(xiàn)在采用的傳統(tǒng)煙溫方式要20-30分鐘才能達(dá)到報(bào)警閾值，這種情況下爆炸可能已經(jīng)發(fā)生。”應(yīng)急管理部沈陽(yáng)消防所研究員張穎琮指出，當(dāng)前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電站整體造價(jià)中消防方面的投入占比不到2%，而國(guó)外電站占比為3%—5%。
“整體而言，當(dāng)前儲(chǔ)能電站的故障預(yù)測(cè)及運(yùn)行維護(hù)存在困難。”王庭華舉例指出，“江蘇戶用側(cè)儲(chǔ)能電站約有112座，這些項(xiàng)目投資成本較低，安全防護(hù)水平參差不齊，其中2/3的電站沒(méi)有報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)，50%以上的小型電站沒(méi)有室外滅火系統(tǒng)。”他進(jìn)一步表示，目前行業(yè)對(duì)電池管理系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)分析管控不足，檢測(cè)粗放、數(shù)據(jù)失真、數(shù)據(jù)遲緩、數(shù)據(jù)丟失造成基礎(chǔ)感知數(shù)據(jù)失效，儲(chǔ)能電站運(yùn)行工況下熱失控特征缺少預(yù)警和多重安全保護(hù)，消防處置手段缺乏，防爆滅火技術(shù)不足等屢見(jiàn)不鮮。
數(shù)據(jù)規(guī)范性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
“目前儲(chǔ)能電站的算法是‘一事一議’，根據(jù)不同廠商電池、電芯，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的算法進(jìn)行調(diào)參，較為復(fù)雜。換一個(gè)電站、換一家公司就不適用了。”朱勇坦言，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)與否，很大程度上依賴于決策者的觀念。早期儲(chǔ)能電站不具備數(shù)據(jù)傳輸條件，改造難度較大，數(shù)據(jù)采集傳輸在設(shè)計(jì)早期就應(yīng)予以考慮。
“僅對(duì)華能集團(tuán)內(nèi)部投建的幾座儲(chǔ)能電站進(jìn)行數(shù)據(jù)接入，就面臨各種問(wèn)題，每家電站利用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，收集以后會(huì)有大量的清洗工作，很麻煩。”華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)部主任劉明義坦言，規(guī)?；娀瘜W(xué)儲(chǔ)能數(shù)據(jù)密集，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的智慧運(yùn)維，若現(xiàn)在不進(jìn)行規(guī)范，隨著未來(lái)儲(chǔ)能電站項(xiàng)目的增加，再進(jìn)行調(diào)整會(huì)更棘手。
相較于電動(dòng)汽車，儲(chǔ)能電站數(shù)據(jù)更為分散，參與廠家更多。華為儲(chǔ)能產(chǎn)品總監(jiān)劉石川認(rèn)為，儲(chǔ)能電站數(shù)字化建設(shè)的難點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。“將電池內(nèi)部檢測(cè)的可靠性提升到90%以后，再提升一個(gè)點(diǎn)都是很難的事情，這需要整個(gè)行業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的積累。”他建議，儲(chǔ)能行業(yè)可借鑒電動(dòng)汽車的做法，從車輛端對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)范、格式和綱要信息等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性規(guī)范，再對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷、處理。
