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1、韩国储能电站事故原因分析及启示3.1事故原因韩国储能电站主要采用三星和LG的三元锂电池,该电池体系熔点为200,储能系统设计单簇为400kW/1600kWh,4簇并联。储能电站火灾事故多数发生在充电中或充电后休止中,此时电池电压较高,电池活性较大。充电结束休止过程中,并联电池簇间形成环流,导致电芯处于过充状态,电压升高形成内短路,造成火灾事故。文献“韩国锂离子电池储能电站安全事故的分析及思考”结合韩国储能事故调查,将储能电站事故致因总结为以下四个方面:电池系统缺陷、应对电气故障的保护系统不周、运营环境管理不足、储能系统综合管理体系欠缺。(1)电池本体因素。由电池本体诱发安全事故的来源主要包括电
2、池制造过程的瑕疵以及电池老化带来的储能系统安全性退化两方面。(2)外部激源因素。外部激源包括绝缘失效造成的电流冲击及外部短路等问题,也包括除电池外部件高温产热造成的热冲击,以及某电池热失控后触发的热失控蔓延过程。(3)运行环境因素。锂电池需要工作于各参数的安全窗口范围,需要通过初始电热管理设计、BMS/PCS/EMS以及空调系统等管控来维持合理的运行环境。运行环境管理不善将逐渐影响电池及系统的可靠性,进而演化为事故。(4)管理系统因素。管理系统因素不仅包括BMS、PCS、EMS以及对应的联动管控逻辑,也包括管理规章制度等人的因素。前者是系统的核心控制和决策单元,主要作用是对电池系统的工作状态进
3、行监测和管理,对保障电池安全、稳定、可靠运行有重要意义。3.2经验总结结合韩国储能事故数据,以及四类引致安全事故因素的分析,可以对锂电池储能系统安全性管理做出以下经验总结。(1)电池本体因素仍然是储能系统安全的核心,受现阶段管理系统的监测管控可靠性限制,对电池本体的充放电SOC区间有必要适当收紧。(2)电池老化因素及运行环境因素的长期演化将可能造成腐蚀性的绝缘部件损坏,需要强化绝缘检测并进行定期维护检查,同时需要强化漏电断路装置、过电压保护装置、过电流保护装置等电气冲击保护装置的可靠性。(3)储能系统配置足够强度和灵活性的主动热管理系统是非常必要的。(4)电池储能系统的标准体系有待进一步完善,特别是涉及PCS、BMS、EMS之间协调、控制与管理的相关标准。(5)目前业内重点关注和大力开展的热失控提前预警和消防安全技术,不能从根本上避免锂电储能系统的安全事故。欲达成锂电储能电站“零事故”绝对安全的目标,需要改变思路,从电池安全状态的实时评价和预测着手,针对电池本体及运行条件等多因素耦合作用的长期演化特性,研发电池安全风险的早期预警系统,从源头降低电池系统热失控风险。