截至2019年2月，僅韓國(guó)儲(chǔ)能電站的火災(zāi)事故已經(jīng)高到21起！韓國(guó)工商和能源部緊急關(guān)閉了300多個(gè)公共事業(yè)側(cè)的儲(chǔ)能電池系統(tǒng)。電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池導(dǎo)致的自燃，尤其是最近在地下車庫(kù)發(fā)生的特斯拉ModelS自燃在二秒內(nèi)爆炸導(dǎo)致邊上好幾輛車被燒掉的視頻給大家敲響了安全警鐘：鋰電池儲(chǔ)能電站迫切需要建立健全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和論證體系為其可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。

然而，借助電動(dòng)汽車的規(guī)模效應(yīng)快速發(fā)展起來(lái)的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)延續(xù)了動(dòng)力鋰電池在檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)上的特點(diǎn)：具有嚴(yán)格的對(duì)單體鋰電池、電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem,BMS）和儲(chǔ)能逆變器（PowerControlSystem，PCS）和全新鋰電池系統(tǒng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，但缺乏對(duì)已投放運(yùn)營(yíng)的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的有效檢測(cè)評(píng)價(jià)體系。目前的情景使業(yè)界同仁認(rèn)識(shí)到，安全是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。現(xiàn)代電網(wǎng)具備了以對(duì)主要裝備進(jìn)行定期運(yùn)營(yíng)檢測(cè)的安全保障體系，鋰電池儲(chǔ)能電站作為電網(wǎng)外來(lái)的新興事物，需要制定其全生命周期，從起始、運(yùn)營(yíng)到退出的完整檢驗(yàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，以保障現(xiàn)代電網(wǎng)的安全運(yùn)營(yíng)。

儲(chǔ)能安全如何預(yù)防？

目前鋰電池儲(chǔ)能電站的能量管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem，EMS）負(fù)責(zé)管理電站的能量交互，BMS管控所有鋰電池單元的充放電和內(nèi)部的均衡，普遍存在以下特點(diǎn)：1.BMS對(duì)鋰電池的充放電控制閾值初始時(shí)設(shè)定沒(méi)法更迭；2.鋰電池老化后對(duì)電池狀態(tài)估算出現(xiàn)偏差，原始的BMS控制閾值對(duì)老化最厲害的電池單元在每次充放電時(shí)可能略微過(guò)充過(guò)放，電池不一致性導(dǎo)致最弱的電池在損失活性鋰離子或形成微鋰枝晶方面每次都最嚴(yán)重，加速了其老化過(guò)程；3.缺乏一個(gè)對(duì)電池老化出現(xiàn)異常的診斷，進(jìn)而通過(guò)對(duì)BMS控制閾值的動(dòng)態(tài)改變有效控制最弱電池單元加速老化的負(fù)反饋機(jī)制。

我所在的上海工程技術(shù)大學(xué)動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)室對(duì)磷酸鐵鋰和三元鋰電池從電池單元（電芯）、電池模組到電池堆進(jìn)行了一系列的性能和耐久測(cè)試，尤其是全生命周期和對(duì)退役鋰電池的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)鋰電池充放電曲線從出現(xiàn)異常到接近生命終點(diǎn)時(shí)體現(xiàn)出來(lái)癥狀變化研究，建立了若干對(duì)包括內(nèi)阻在內(nèi)的電池特征值的檢測(cè)方法和診斷算法，研制出了適合運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行快速檢測(cè)、分析和評(píng)估的“電池醫(yī)生”，可以快速排查高壓安全隱患，定位問(wèn)題電池單元并形成分析和建議報(bào)告。

結(jié)合對(duì)上海新能源汽車監(jiān)控中心運(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)的一鍵式分析，上海玫克生儲(chǔ)能（MAKESENS，簡(jiǎn)稱：MS儲(chǔ)能）開(kāi)發(fā)了基于云原生邊緣技術(shù)的云-邊結(jié)合的預(yù)防性診斷安全系統(tǒng)（PrognosticSafetySystem，PSS），由一個(gè)智能通訊管理機(jī)iRouter從儲(chǔ)能電站的能源管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem，EMS）實(shí)時(shí)獲取在電芯層面的電池充放電數(shù)據(jù)，解析、運(yùn)算、診斷并上傳到診斷云；診斷云根據(jù)關(guān)鍵電池參數(shù)的數(shù)據(jù)流建立一個(gè)對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)和恒虛警閾值的預(yù)測(cè)模型，形成一個(gè)多參數(shù)的虛擬特種系統(tǒng)；當(dāng)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警，提出使關(guān)鍵參數(shù)重新回到閾值內(nèi)的可執(zhí)行的措施，包括對(duì)電池進(jìn)行替換、均衡，或通過(guò)更新iRouter配置文件中的控制參數(shù)為EMS提供對(duì)BMS進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制策略更新的依據(jù)。

儲(chǔ)能安全如何管理

我們認(rèn)為，儲(chǔ)能的安全不應(yīng)只是電站投運(yùn)前對(duì)各種儲(chǔ)能設(shè)備的檢驗(yàn)檢測(cè)，特別是儲(chǔ)能電池的安全。由于儲(chǔ)能電池是一個(gè)漸變的電化學(xué)體系，隨著儲(chǔ)能電池的老化，電池的各項(xiàng)參數(shù)也會(huì)隨之變化，通過(guò)預(yù)防性診斷安全系統(tǒng)PSS，對(duì)儲(chǔ)能電池潛在風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)，可以對(duì)設(shè)備廠商、電站運(yùn)營(yíng)者、集控中心和服務(wù)供應(yīng)商在備品備件優(yōu)化、電站運(yùn)營(yíng)管理、遠(yuǎn)程專家專業(yè)技術(shù)支持、巡檢團(tuán)隊(duì)等方面提供電池最新數(shù)據(jù)分析和診斷支持，達(dá)到多重安全保護(hù)，迅捷應(yīng)急服務(wù)，智能運(yùn)行維護(hù)的效果。

目前正在電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)籌建線上、線下結(jié)合的智能化綜合運(yùn)檢。通過(guò)線上云腦系統(tǒng)實(shí)時(shí)診斷，分析電池健康狀態(tài)；與線下巡檢人員預(yù)定的巡檢計(jì)劃，線路內(nèi)容，進(jìn)行巡檢點(diǎn)檢查相結(jié)合，靈活出動(dòng)，及時(shí)報(bào)修缺陷，以達(dá)成實(shí)現(xiàn)7＊24小時(shí)主動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，消除紙質(zhì)化記錄和信息采集盲區(qū)，變機(jī)械式運(yùn)維為主動(dòng)彈性運(yùn)維。在故障排查與檢測(cè)階段，云腦系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供潛在風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題點(diǎn)定位、工作票與操作票，然后通過(guò)線下的電池醫(yī)生、便攜式充電式聽(tīng)診器完成故障排查、檢修。針對(duì)需要修復(fù)問(wèn)題電池，云腦系統(tǒng)可提供該電池的歷史數(shù)據(jù)，為該電池的修復(fù)方式提供支撐。