中國儲能網訊：10月12-13日，第五屆儲能技術在分布式能源與微電網中應用高層研討會在深圳順利召開，來自行業(yè)協會、科研院所、知名企業(yè)的代表超過300名嘉賓到場參會。會議由中國化學與物理電源行業(yè)協會、全國微電網與分布式電源并網標準化技術委員會聯合主辦。中國化學與物理電源行業(yè)協會儲能應用分會、中國儲能網承辦。TüV南德意志集團 光伏及儲能事業(yè)部資深項目經理吳候福，在會上以“光伏+電化學儲能電站技術風險和安全要求”為題做了精彩演講。

演講全文如下：

大家好，我是來自TUV南德的吳候福。今天是儲能大會，儲能方面大家講了很多從電池到應用這塊的產品和技術的介紹，大家都知道儲能更多會跟光伏結合在一起，所以我把兩塊的技術風險和標準整合到一起來和大家分享。

關于電化學儲能在電力系統的應用，剛才科陸的黃總在這邊做了深度的分析，我用四張PPT大概簡單介紹一下。整個發(fā)電的電力系統方面，首先從發(fā)電公司開始，如果和光伏結合，儲能系統的作用最主要作用是平滑輸出，大家都知道光伏是有間歇性的，我們加入儲能能平滑它的輸出，減少對電網有沖擊，變成更加有利的發(fā)電發(fā)展。第二個作用是時移，光伏系統是在6點到下午的6點，這段時間出力，其他時間是不發(fā)電的，所以這時儲能會把整個電站出力時間往前和往后推移，所以整個電站能夠更長時間發(fā)揮它的出力。第三個是取代傳統的化學能源的調峰電廠。第四是解決新能源限電，我們在西北的光伏電站，很多時候都會限電，比如甘肅那邊限20%多，有些電站可能限到40%-50%，限電的時候沒有辦法輸出，用儲能系統就可以在限制功率的時候，就把多出來的電能存儲到儲能系統里面來，等到沒有出力或者低功率時給電網輸出。

第二，儲能系統在配電或者輸電環(huán)節(jié)，主要起到調峰調頻的作用，還有前面黃總提到的虛擬同步機，用來增強電網穩(wěn)定性。

第三，在售電和用電側。電力改革會加強售電公司在配電的作用，另外個人也會安裝光伏和儲能的應用。這時儲能系統的作用會放到調峰調頻，作為備用電源和儲存光伏出力的作用，賺取峰谷電價差，還有改善電能質量，特別是無功補償。我們之前了解到有些工廠安裝光伏之后，它的無功會被罰款很多，儲能系統可以用在在晚上或者是沒有出力的情況下對工廠變壓器內發(fā)出無功補償，以達到電網要求95%以上的無功要求。

最后，還有一個重要的應用就是微網這塊，作用是前面提到的綜合，如平滑輸出整個風電和光伏的出力，還有穩(wěn)定整個微電網的穩(wěn)定性，大家可以看到圖里，看到前面左邊的圖在沒有儲能狀態(tài)下用了生物質能和柴油發(fā)電和光力、風電這些電源，柴油發(fā)電就會頻繁調整它的出力滿足負荷曲線。加入儲能系統后，柴油發(fā)電機和生物質能可作為以基礎的出力，加上儲能調節(jié)其他電源，大大提高穩(wěn)定性。另外還有黑啟動等作用。

儲能系統的應用主要分三大塊：一是用在家庭這塊，儲能產品是與光伏相關，在光伏里面會安裝一些優(yōu)化器，提高它的出力。二是集裝箱式儲能系統，用于微電網。還有大型電站，最主要是用在西北那邊限電的應用。

下面分五大塊講光伏和儲能技術風險和標準要求，以及我們TUV南德針對這塊的技術服務。

光伏技術風險。影響整個光伏電站的技術有6個環(huán)節(jié)，前期影響到整個生命周期，包括前期的開發(fā)、設計、采購還有施工、調試、運行，整個生命周期都會有影響，影響它的技術風險會包括它的選址因素還有設計，還有合同、設備、施工、運維，這些都會對光伏電站有技術風險的存在。

選址對整個電站的發(fā)電量是影響非常大的，各個環(huán)節(jié)都是應該要考慮，包括自然環(huán)境、周邊的環(huán)境的遮擋或者是災害，土地、并網點的政策、成本，這些是我們在選址過程中應該考慮的技術。設計和選址要注意遮擋。遮擋會對組件的功率產生影響，被遮擋部分是不出力的，其他部分可能對遮擋地方有反光電流，就可能發(fā)生熱斑或者著火的風險，選址的時候一定要避開遠端或者近端的遮擋。選址里面對性能影響。如影響組件功率的溫度系數，如果我們在很高溫的環(huán)境下面去安裝一個電站，它是典型的熱帶氣候，平均溫度非常高，選用不同的溫度系數下的組件，不同的PR值，如這里給出的泰國的案例。

設計的風險，包括安全、可靠、穩(wěn)定、可行性、成本和發(fā)電效率、運維方面的影響。舉例說，如案例中的電氣設計方案，如果設計不當，可以看到一些故障電流可能會對某部分造成非常大的故障電流，一些故障電流過大可能會造成安全隱患，像這些直接燒毀整個屋面。另外，電纜走線不當可能引起雷擊，二極管擊穿之后就可能達到100-200度的溫度，會燒毀接線盒引起火災。IEC標準里面規(guī)定怎么走線減少感應雷。設計不當，也可能造成人體觸電或者故障電流對設備或者電站的沖擊。再有是選型。這個案例是選型里面是拉弧，前面講到的屋頂基本上都要求的組件的關斷，防止拉弧的風險。最后提一下溫度系數，實驗室里面測出來，這個是不同的溫度系數組件在同一個電站下的表現。

關于光伏施工風險。在某個實際案例中，我們對整個電站做結構檢查，發(fā)現了10%多的施工不當，包括組件的熱斑、隱裂、背板劃傷、組件跌落、盒蓋跌落、壓塊安裝不當、組件裝反、場地、護角遺留、接地銹蝕等。還有施工過程中不當操作，比如山地，很多時候是靠抬的方式，這種方式下來施工前和施工后的對比，施工前整個組件是很好的，施工完之后，因為抬、振動等各種原因就形成隱裂，隱裂直接會影響到光伏組件的輸出功率。

運維方面。運維不當會造成設備的損傷，有安全方面的，還有性能方面的影響。圖上的這塊電池片遮擋之后形成熱斑，大概會比其他的溫度高出50-60度，組件背板可能燒成一個坑，如果在屋面很容易造成火災。這個案例是擊穿之后的二極管外殼直接燒熔，內部發(fā)熱很厲害。這里還有運維過程中的其他問題，不一一講解。

光伏系統的標準和要求。光伏系統會采用不同的零部件，每個零部件都應該滿足它自己的標準要求，光伏組件的安全要求IEC 61730，還有設計定型的標準IEC 61215，這是光伏組件的認證標準。這是匯流箱的技術要求IEC61439。逆變器有兩個主要安全標準要求IEC 62109-1，-2，性能效率的標準要求EN 50530，對每個不同地方還有并網的要求，另外還有EMC的要求。配電柜的標準要求，大家可以看這邊列出來的標準。連接器的要求是IEC 62852。光伏有單獨的線纜要求EN 50618。SPD，這是光伏專有的SPD的要求，是50539-11。還有熔斷器，光伏也有特殊的熔斷器要求，60269-6。整個集合成為光伏系統后，還有系統級別的光伏要求。比如我們在驗收或者是測試光伏電站里面所用到的標準IEC 62446。系統效率PR的標準出自于61724，還有一個重要的標準是62548，是光伏電站設計標準。

重點講一下化學儲能的風險。5139里面列出了電化學儲能的風險類型，這個表是不同類型的電化學儲能存在的電氣、電能量、火災風險、化學風險、有毒氣體、爆炸氣體等風險列表，打勾對應的是這些型號的儲能系統可能存在的風險。

電學風險主要是電壓、電流的風險。故障電流過高，有可能對整個系統形成破壞性的沖擊；接觸電壓過高有人體觸電的風險。

能量的風險最主要是來源于電的能量的風險，表現形式主要是并列拉弧和串聯拉弧。這個是標準里面會給出拉弧能量的計算方式，還有就是拉弧間距要求的計算公式，如果我們做電站的設計或者集裝箱式的儲能系統的設計，要考慮防拉弧的間距就要用這些公式來進行計算。

第三個是火災風險，這是大家最擔心的風險。電池著火主要是因為高溫、低溫運行，過壓、欠壓運行，過充和過放，在正常操作條件下或因過載、部件故障、絕緣擊穿或誤用而導致電池殼穿孔或失效。影響儲能系統著火的因素主要還包括電池技術，不同電池技術對它的影響是不一樣的；還有其他如生產質量、電池老化、電站的防火設計、電池設計、電池的總容量和單次故障率累計、保護器件的可靠性還有整個系統的合理利用。

爆炸性的風險。這個案例是已經發(fā)生過的爆炸，這是日本的電站發(fā)生爆炸之后做的分析報告，內部短路之后進行熱失控蔓延，最后電站爆炸。電池老化過程中或者高溫情況下，會產生可燃的氣體排放，氣體排放出來達到爆炸值或者是著火的閾值，它就會存在這種爆炸的可能。

有毒氣體的風險。美國一個大學做的測試報告，測試報告里面對受高溫的情況下排放的氣體，是鋰離子電池排放的氣體。這里會形成5.6%的氟乙烷。遇熱分解，釋放出劇毒的氟化氫氣體。

化學風險是對人皮膚的灼傷或者眼睛灼傷的風險。

機械風險，是刮傷、壓傷這些風險，影響到它的是重量和鋒利邊角還有運動部件還有傾斜倒塌、非固定的系統部件掉落。

電化學儲能系統的標準要求。主要講一下光伏+儲能系統整個集成為一個系統，對整個系統的要求。這個是大型的集裝箱式儲能電站的要求，包括了光伏部分、光伏+儲能系統的系統部分、逆變器或者PCS的要求、電化學儲能系統的要求。我們公司針對集裝箱式的儲能系統做了內部的標準PPP 59044，標準提出對箱體基礎、電池系統、PCS、暖通系統、氣體報警系統、門禁系統、滅火系統、火災預防報警系統、照明系統、布線系統等方方面面進行評估，標準里面引用了很多其他專業(yè)標準的要求。這是我們TüV SüD對集裝箱儲能系統進行認證的標準。

VDE E 2510-2是儲能系統連接低電壓的要求，主要是針對離網系統的要求。2510-50主要是對鋰離子的要求。還有剛才提到的5139，5139是一個設計、施工等驗收的要求。

最后簡單介紹一下TUV南德。TüV SüD 智慧電力事業(yè)部業(yè)務包括光伏組件與材料，BOS零部件，電力系統包括中高壓部件、變壓器與變頻器、充電樁、充電樁零部件、蓄電池、智能電網。光伏和儲能系統的服務包括大型光伏電站、分布式儲能系統、預裝式儲能系統、大型儲能系統等的檢測認證服務。針對家用儲能系統認證要求，我們可以發(fā)一個TüV SüD Mark，主要是用PPP 59034對PCS部分進行考核，對并網進行考核，還有電池部分進行考核。預裝式儲能系統認證，采用PPP 59044標準，對集裝箱的要求、運輸要求、電池系統、PCS等等的要求，最主要是對它的系統里面的文件的審核、結構的檢查還有驗證性的測試，測試完之后對儲能系統進行發(fā)證。

我們的服務要求還包括儲能系統整體服務，包括規(guī)劃階段的服務內容，包括風險評估，設計方案的評審，EPC采購系統的評估。建造和驗收過程中的服務包括供應商的監(jiān)造和測試服務內容，和最終的儲能電站驗收測試。運行和維護階段的現場效率的測試，系統性能和電池衰減的評估，還有系統故障分析以及運行的培訓。

謝謝大家！

（本文根據第五屆儲能技術高層研討會會議錄音整理，未經本人審核，不足之處，請批評指正。）