国内外储能产业消防安全标准对比分析.docx
国内外储能产业消防安全标准对比分析随着储能行业的迅猛发展，电化学储能产业日益成熟，全球范围内装机呈倍数增长态势。最新数据显示，截至2024年上半年，我国已建成投运新型储能项目累计装机规模达4444万千瓦/9906万千瓦时，较2023年底增长超过40%,然而随着产业规模的扩大，储能安全问题也日益凸显，成为行业发展的关键挑战。仅在9月，全球发生了多起在锂电领域的火灾事故，国内外储能安全事故频发，暴露出储能安全的严峻性。为了确保储能产业的健康持续发展，迫切需要确立明确的安全标准和提高行业准入门槛，以预防和减少严重事故的发生，已成为储能行业发展的核心需求。本文将从国内外方面概述下储能安全的标准化现状：国际上相关的标准化组织主要有国际电工委员会（IEC）、美国电器和电子工程师协会（IEEE）和国际大电网会议（ClGRE）,在标准方面以IEC最具代表性。IEC储能安全标准：IECTC120成立于2012年，主要关注所有能够储存、释放电能的储能技术，以及储能系统与电力系统之间的互联。TCI20下设5个工作组分别负责术语、性能参数、规划建设、环境和安全相关标准。序号标准名称版本对望适用范围1IECTS62933-5-1Electricalenergystorage(EES)systemsPart5-1:Safetynsiderationsforgrid-integratedEESsystms-Generalspecification.ED1已发布；ED2在编电力储能系统规定了并网电力储能系统的安全与虑因素(危害识别、风险评估、风险缓解等)，以促进并网储能系统的安全应用.2IEC62933-5-2Electricalenergystorage(EES)systemsPart5-2:Safetyrequirementsforgrid-integratedEESsystems-Electrochemical-basedsystems.EDI已发布：ED2在编电化学储能系统在IECTS6293%&1的基础上进步明确电化学储能系统(如电池系统)的安全要求，减少由于电化学储能系统子系统之间相互作用而产生危害或损害的风险。3IEC62933-5-3Electricalenergystorage(EES)systemsPart5-3:SafetyrequirementsforelectrochemicalbasedEESsystemsOonsicleringinitiallynon-antidpatedmodification?partialreplacement,changingapplication,relocationandloadingreusedbattery.ED1任编电化学储能系统考虑到最初未顶期的修改部分更换、改变应用、搬迁和安装悌次利用电池对电化学储能系统的安全要求.4IEC62933-5-4Electricalenergystorage(EES)systemsPart5-4:SafetytestmethodsandproceduresforgridintegratedEESSystems-Lithiumionbattery-basedsystems.ED1在编锂离子电池储能系统并网锂离干电池储能系统的安全测试方法和泅试程序.除TCl20外，IEC碱性和非酸性蓄电池分技术委员会TC21/SC21A是制定锂离子电池相关国际标准最主要的组织。美国储能安全标准：为解决储能安全问题，美国能源部(DOE)2014年发布储能安全战略规划，并于2015年成立储能安全工作组。标准工作组是储能安全工作组下设的三个工作组之一，主要推动和协调相关的标准制定机构(SDO)制修订储能安全相关的标准。DOE通过项目支持储能相关研发，并与SDo合作，填补储能标准空白。美国储能标准主要覆盖储能项目建设、储能系统、储能技术本体和关键设备等层级，与储能安全相关的标准主要有下列标准。美国消防协会(NFPA)制定的NFPA855“StandardfortheInstallationofStationaryEnergyStorageSystems”2019年正式发布，规定了电池储能系统部署要求，列出了各种储能项目设计和安装注意事项，包括不同场所中的间距、消防装置、通风以及相关的防火等要求。美国保险商试验所(UnderwriterLaboratoriesInc,UL)是一家在安全标准方面具有广泛影响力的私营公司，该公司在2014年发布了世界上第一个用于固定储能的安全标准，即UL9540。UL9540是其他组织如美国消防协会(nationalfireprotectionassociation,NFPA)为制定消防安全或为建筑行业部署储能标准而制定的具体规范。热失控是安全专家和消防人员最关心的问题之一。当电池系统中的火灾级联失控时，可能会发生这种情况，同时还存在火灾中电池释放爆炸性气体的问题，因为电池火灾即使在扑灭后也能重新点燃。所以，UL最近发布了UL9540A,UL9540A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。UL9540A涵盖电化学储能系统、机械储能系统和储热系统，是评估电池储能系统热失控的测试方法。UL9540A“TestMethodforEvaluatingThermalRunawayFirePropagationinBatteryEnergyStorageSystems,是评估电池热失控特性的测试方法，通过测试热失控下产生的各种气体的浓度以及燃烧速率、爆炸压力等来评估火灾、爆炸的危害。NFPA855等标准中要求电池容量、距离等超出限制时，需要向监管部门提供UL9540A的测试结果。在制定标准这方面，国际电工委员会IEC涉及储能标准制定工作的工作组有TC8、TC21、SC21A、T120等。电子电气工程师协会IEEE自2003年起陆续发布了一系列储能电站相关标准，其中IEEE1547在全球得到实际应用与广泛执行，是推动储能在智能电网应用的关键基石标准。美国保险商试验所(UL).NFPA、德国电气工程师协会标会(VDE)、日本电气规格协会(JEA)、南德意志集团(TUV)、欧盟CEN-CENELEC联合工作组(CEN)等标准制订组织也陆续发布了关于电化学储能的系列标准。国内储能安全标准：全国电力储能标准化技术委员会(SACTC550)2014年正式成立,负责电力储能领域国家标准的管理，已形成覆盖规划设计、设备及试验、施工及验收、并网及检测、运行与维护、评价等方面的储能标准体系。目前与储能安全相关的标准主要有：GB510482014电化学储能电站设计规范；GB/T341202017电化学储能系统储能变流器技术规范；GB/T341312017电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范；GB/T362762018电力储能用锂离子电池；GB/T365582018电力系统电化学储能系统通用技术条件；GB/T400902021储能电站运行维护规程；DB11T1893-2021电力储能系统建设运行规范；电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求。电池安全标准方面，GB/T362762018规定了储能用锂离子电池的技术要求，其中包括电池过充、过放、绝缘、耐压、短路、挤压、跌落以及热失控和热失控扩散等安全要求。2021年底强制性国家标准电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求正式立项，由中国电子技术标准化研究院组织起草中。储能设备标准方面，GB/T365582018规定了储能系统的能量转换效率、充放电时间等性能要求以及保护、监控、通信、计量等要求，GB/T341202017规定了储能变流器的功能和性能要求，GB/T341312017规定了电池管理系统的功能和性能要求。储能建设标准方面，最早的标准GB510482014于2014年发布，规定了储能电站的站址选择、规划布置、电气、土建、通风、给排水、消防等要求。储能电站运维方面，GB/T400902021规定了储能电站的正常运行、异常运行及故障处理、维护等过程的技术要求。为满足北京市储能项目安全建设需求，2021年12月28日北京市地方标准DBl1/T1893-2021电力储能系统建设运行规范正式发布，以“事前预防为主、安全监控为辅”为原则，明确了储能系统设计、施工、验收、运行维护及退役和应急处置要求。与IEC、美国等储能安全标准对比，国内针对储能应用的电池安全标准仍在制定中，储能系统相关的电气安全、功能安全、电池热失控蔓延、火灾试验等相关要求有待进一步明确。随着储能行业的进一步成熟和市场的扩大，有理由相信，储能安全标准将会继续发挥其重要作用，为行业的可持续发展提供坚实的保障，同时，也需要行业内外的共同努力，不断探索和创新，以实现储能技术的更安全、更高效、更经济的应用。
