中國儲能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合240余家機構(gòu)共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機構(gòu)、國內(nèi)外駐華機構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日上午，上海建消科技有限公司技術(shù)總監(jiān)郭葉受邀在儲能安全與消防系統(tǒng)專場分享了主題報告，報告題目為《儲能產(chǎn)品在全球市場面臨的合規(guī)性挑戰(zhàn) 》。以下是報告主要內(nèi)容：
郭葉：各位專家、領(lǐng)導(dǎo)，大家上午好！我是上海建消科技有限公司的郭葉，今天我想站在一個消防技術(shù)服務(wù)機構(gòu)的角度，和大家探討一下對儲能產(chǎn)品合規(guī)性的思考。
今天我主要從四個方面進行展開內(nèi)容，首先看一下2022年全球儲能的裝機容量，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，到2022年底全球新型儲能裝機規(guī)模大概是45.7GW，從裝機容量來看，基本是去年同期的近兩倍，年增長率80%。其中在新型儲能裝機容量中鋰離子電池仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，年增長率達到了85%。雖然從目前的狀況來看，我們認為儲能的裝機容量已經(jīng)是蓬勃發(fā)展了，但是據(jù)彭博社的介紹，目前儲能裝機量仍然處于商用化的初始階段，預(yù)測到2040年，全球新型儲能累積裝機規(guī)模將達到1000GW以上。
從儲能裝機容量各國占比情況來看，從2019年到2021年，中美歐基本是穩(wěn)居前三，從2022年的裝機情況來看中美歐三者合計占全球市場86%，比去年同期增長6個百分點。這是關(guān)于儲能裝機容量和各國占比的情況。
市場的發(fā)展一定離不開政策的支持，接下來了解一下關(guān)于中美歐三國的政策導(dǎo)向。美國的儲能裝機容量是持續(xù)增高的，美國儲能裝機容量持續(xù)增高的背后其實和聯(lián)邦政府和州政府的一系列政策密不可分。美國的主要政策我們羅列了三條，第一條是關(guān)于加州的自發(fā)電激勵計劃，以及投資稅收減免計劃和可再生能源配額標(biāo)準(zhǔn)，而且這三個政策的側(cè)重點不一樣。加州的自發(fā)電激勵計劃的側(cè)重點是對用戶側(cè)分布式實施補貼，而投資稅收減免計劃是對光儲式系統(tǒng)實施退稅，而可再生能源配額標(biāo)準(zhǔn)有點類似于國內(nèi)的風(fēng)光強制配儲標(biāo)準(zhǔn)。
歐洲從2022年的裝機容量來看，它的裝機成績是很不錯的，從2022年的全球占比22%提升到2022年26%。歐洲的裝機容量除了離不開之前他們發(fā)布的一些政策，和2022年俄烏沖突，歐洲能源危機也是有密切關(guān)系的。
接下來看一下中國的儲能政策，中國從第七十五屆聯(lián)合國大會，3060碳達峰、碳中和的雙碳政策開始，我們也是發(fā)布了一系列的新能源政策，比如國家十四五規(guī)劃中的一些政策以及后面加快推進新型儲能發(fā)展以及后面碳達峰行動方案。同時我們國家為了鼓勵在安裝光伏系統(tǒng)的同時，安裝儲能系統(tǒng)，我們各省也是相繼推出了新能源配儲的政策。目前統(tǒng)計經(jīng)過來看，配儲比例基本在5%-25%，配儲時長基本在4小時范圍內(nèi)。
通過上面的統(tǒng)計來看，看到現(xiàn)在全球的儲能裝機容量以及各個國家的政策導(dǎo)向是非常明顯的。但是關(guān)于儲能的安全性問題，目前也是一個儲能系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。據(jù)不完全統(tǒng)計，自2017年以來發(fā)生了59起以上的事故，2021年之前主要集中在韓國，2021年之后以磷酸鐵鋰電池為主的中美歐澳這些國家也發(fā)生了很多事故，有些事故甚至造成了嚴重的人員傷亡。
通過對儲能系統(tǒng)安全事故誘發(fā)因素的分析，我們發(fā)現(xiàn)電池本體因素仍然儲能系統(tǒng)安全的核心。昨天很多產(chǎn)品介紹也講到了2022年之前可能很多電池還在做260安時、280安時，放到今天覺得320安時的能量密度都是不夠的。從當(dāng)下來看，隨著能量密度的逐漸提升，安全性也是逐漸提升的，因為儲能電池未來可能會有技術(shù)方面的提升，但是站在當(dāng)下，儲能電池從本質(zhì)來說是不安全的。所以也是基于這樣一個現(xiàn)狀，目前全球很多國家都發(fā)布了關(guān)于儲能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)的情況。
接下來看一下全球關(guān)于儲能系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)的情況，目前主流的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要包括，國際電工委員會的IEC標(biāo)準(zhǔn)，以及美國的UL和NFPA標(biāo)準(zhǔn)，以及中國的國標(biāo)，另外還有德國、澳大利亞、新加坡等等，比如日本這樣的國家，他們也相繼發(fā)布了他們的一些要求。從應(yīng)用的廣度來說肯定還是以國際電工委員會的IEC標(biāo)準(zhǔn)，以及美國和中國的標(biāo)準(zhǔn)為主。
另一方面，德國和澳大利亞因為標(biāo)準(zhǔn)的局限性，比如德國的VDE-AR-E 2510-50的標(biāo)準(zhǔn)就僅適用于私人企業(yè)和個人企業(yè)。而澳大利亞的AS5139更適用于小型儲能，對于大型的集裝箱儲能從適用范圍來說窄了很多。所以今天我們主要討論的是，站在消防技術(shù)服務(wù)機構(gòu)探討關(guān)于IEC標(biāo)準(zhǔn)、美國的標(biāo)準(zhǔn)和中國的情況。
目前IEC標(biāo)準(zhǔn)主要包括以鋰電池為主的IEC62619和IEC63056，以及包括電化學(xué)儲能系統(tǒng)相關(guān)的IEC62933系列，目前關(guān)于儲能的運輸標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用比較多的是UN38.3，其實IEC也有其具體的運輸標(biāo)準(zhǔn)要求，即IEC62281。另外還有關(guān)于鋰電池安裝后面檢測維護相關(guān)的IEC62485-5的標(biāo)準(zhǔn)。
今天主要看一下關(guān)于電化學(xué)儲能系統(tǒng)全生命周期的IEC62933-5-2的標(biāo)準(zhǔn)情況，這個標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍是從并網(wǎng)電化學(xué)儲能系統(tǒng)對人安全方面的考慮，以及適用時對周圍環(huán)境和生物安全的考慮，標(biāo)注從四個維度對儲能系統(tǒng)進行了分類。首先按照系統(tǒng)連接點電壓分為低壓和高壓，按照能量容量和20千瓦時的關(guān)系分為小容量和大容量，按照能量子系統(tǒng)是在居民區(qū)和非居民區(qū)進行分類，最后按照能量子系統(tǒng)電解質(zhì)的情況，四個維度對電化學(xué)儲能系統(tǒng)進行了分類。
從對IEC62933標(biāo)準(zhǔn)的情況來看，IEC62933更側(cè)重于對風(fēng)險評估的降低，從標(biāo)準(zhǔn)中對風(fēng)險評估降低的流程來看，其實可以主要歸納為，重點首先是通過對危險識別、危險預(yù)測、風(fēng)險評價、風(fēng)險降低。在風(fēng)險降低措施采取之后，需要繼續(xù)對殘余風(fēng)險技術(shù)預(yù)測評價。如果認為殘余風(fēng)險可以達到可接受的范圍，可以對風(fēng)險采取措施進行驗證，形成文檔。如果我們在采取的過程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)險降低的措施不夠，參與風(fēng)險仍然達到不可接受的范圍，需要迭代進行。這是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)框架的理念框架。
在風(fēng)險評估的過程中，標(biāo)準(zhǔn)提到可以采用不局限風(fēng)險分析的方法，可以采用自下而上的風(fēng)險分析方法，也可以采用自上而下，或者采用組合式的風(fēng)險分析都是可以的。
另外從風(fēng)險降低方面來考慮，標(biāo)準(zhǔn)提倡的優(yōu)先級更多是希望做到本質(zhì)安全設(shè)計，在本質(zhì)安全設(shè)計的過程中，通過從電器爆炸、電磁兼容、火災(zāi)、溫度等9個方面對本質(zhì)安全的設(shè)計進行危險考量，如果在風(fēng)險考量之后發(fā)現(xiàn)如果不能達到本質(zhì)安全設(shè)計，那我們就需要安裝防護裝置或者保護裝置。
右邊這個是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)中提到的關(guān)于電化學(xué)儲能系統(tǒng)危險考量過程中的具體檢測方法。這是關(guān)于IEC62933-5-2的標(biāo)準(zhǔn)情況，接下來我們看一下美國的標(biāo)準(zhǔn)情況，美國的標(biāo)準(zhǔn)主要是由一些UL的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的法規(guī)組成，標(biāo)準(zhǔn)主要是包括UL1973、9540以及NFPA855相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。在法規(guī)方面，除了包括住宅法規(guī)IRC，建筑法規(guī)IBC以及消防法規(guī)之外，還有一些其他的安裝相關(guān)規(guī)范，比如NFPA70電器規(guī)范，今天我們主要探討一下關(guān)于UL9540的標(biāo)準(zhǔn)情況。這個標(biāo)準(zhǔn)目前既是美國的標(biāo)準(zhǔn)，也是加拿大的標(biāo)準(zhǔn)，另外這個標(biāo)準(zhǔn)也是全球第一個關(guān)于系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)。從標(biāo)準(zhǔn)的分類來看，它既是安全標(biāo)準(zhǔn)，同時也是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，因為它規(guī)定了從不同部件集成到系統(tǒng)中的安全性和兼容性的情況，從適用范圍來說，做過認證的人都知道，它的適用范圍特別廣，它除了適用于電化學(xué)還適用于機械和熱能，而且也適用于離網(wǎng)和并網(wǎng)多種模式。
在安裝方面，標(biāo)準(zhǔn)提到除了符合NFPA70，電氣的規(guī)范之外，還要求符合NFPA855相關(guān)的要求。在安裝范圍涵蓋上，除了適用于固定式室內(nèi)室外，以及移動式安裝之外，它從另一個方面進行分類，也適用于住宅、非住和壁掛式應(yīng)用的安裝。這個標(biāo)準(zhǔn)很多人會問，我已經(jīng)做了UL1973產(chǎn)品還有PCS的認證，為什么還要做UL9540的認證。因為不同產(chǎn)品雖然進行認證了，但是不代表它不同部件集成到系統(tǒng)中的兼容性和安全性是符合要求的，這也正是這個標(biāo)準(zhǔn)要解決的問題。
這個標(biāo)準(zhǔn)從框架來說，還是參考UL的標(biāo)準(zhǔn)體系，主要分為三個部分，分別是結(jié)構(gòu)要求、性能要求和標(biāo)志標(biāo)簽方面的要求，從這三個方面進行檢測和檢查，最終的目的是評估不同部件集成到系統(tǒng)中的兼容性和安全性。
接下來看一下關(guān)于美國另一個重要的標(biāo)準(zhǔn)NFPA855，到目前為止NFPA855有兩個版本，一個是2020版，還有一個是去年9月1日發(fā)布的2023版，從兩個版本的情況來看，從標(biāo)準(zhǔn)框架來看，主要的變化是第一個增加了標(biāo)準(zhǔn)的范圍，在2020版中關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)范圍這部分是空白的，另外修訂了標(biāo)準(zhǔn)的目的，同時在2020版中關(guān)于電化學(xué)儲能系統(tǒng)分布在第四章和第十章，而在新版中把第四章和第十章關(guān)于電化學(xué)儲能系統(tǒng)的要求統(tǒng)一在第九章進行了合并和組織。如果我們做電化學(xué)儲能系統(tǒng)，我只要看第四章基本要求和第九章關(guān)于電化學(xué)儲能系統(tǒng)的要求就可以了。這是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)框架方面的要求。
另外我們看一下關(guān)于危害緩解分析，在2023版標(biāo)準(zhǔn)中的變動情況。在2020版的關(guān)于危害緩解分析中只提了三條要求，第一條就是如果標(biāo)準(zhǔn)中沒有具體的電池技術(shù)，比如隨著技術(shù)的發(fā)展，可能出來新的技術(shù)，但是在855中沒有涉及到技術(shù)。第二種情況是當(dāng)一個火災(zāi)區(qū)域可能要提供一種以上的電池儲能技術(shù)，而且這樣的技術(shù)之間可能會發(fā)生不利相互影響的情況。第三種是如果在最大儲存容量的基礎(chǔ)上需要增加容量，這是2020版中對它的規(guī)定。
在這個基礎(chǔ)之上，2023版增加了，如果現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)不能解決安裝的潛在危險，第二種情況是如果現(xiàn)有的鋰離子沒有通過UL9540認證，以及當(dāng)時鋰離子電池的容量超過600千瓦時，這六種情況都需要做危害緩解分析。
這部分是885中關(guān)于商用儲能在標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)要求以及豁免條件，因為大家知道855的標(biāo)準(zhǔn)理念是我們先規(guī)定一個最低的標(biāo)準(zhǔn)值，實際過程中需要根據(jù)我們的實際應(yīng)用場景來擴展我們的標(biāo)準(zhǔn)值，假如舉個例子，對于單個防火分區(qū)的最大儲存量600千瓦時，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不能超過600千瓦時。但是如果在實際的應(yīng)用中，根據(jù)我們的場景需要超過600千瓦時，那么我們首先要經(jīng)過UL9540A的測試，另外需要經(jīng)過危害緩解分析，并且最后經(jīng)過AHJ監(jiān)管部門的批準(zhǔn)和審核，達到這樣的情況，我們才能做到單個防火分區(qū)的最大容量超過600千瓦時，這是關(guān)于美國的標(biāo)準(zhǔn)情況。
接下來看一下中國的儲能情況，中國2022發(fā)布了很多政策，比如去年防止電力生產(chǎn)事故25項重點要求里面，也具體提到了對電力儲能系統(tǒng)的具體規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)方面去年國家發(fā)布了國標(biāo)4288電化學(xué)儲能電站安全規(guī)程，通過我們對新版4288和現(xiàn)行版51048的要求可以發(fā)現(xiàn)我們國家在儲能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)上的嚴格性會越來越強。
標(biāo)準(zhǔn)從事前預(yù)警、系統(tǒng)聯(lián)動、精準(zhǔn)消防以及抑制復(fù)燃四個方面進行了明確規(guī)定，首先在事前預(yù)警方面標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電化學(xué)儲能電站應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，并且提到了每個電池模塊可單獨配置探測器，在系統(tǒng)聯(lián)動方面強調(diào)電化學(xué)儲能電站的消防系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、視頻可監(jiān)控系統(tǒng)之間更具備聯(lián)動功能。在精準(zhǔn)消防方面，標(biāo)準(zhǔn)鼓勵每個電池模塊可單獨配置滅火介質(zhì)噴頭。在抑制復(fù)燃方面，標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定具體采用那種滅火介質(zhì)，但是規(guī)定說自動滅火系統(tǒng)應(yīng)該滿足撲滅火災(zāi)和持續(xù)抑制復(fù)燃的要求。這是我們國家2022年在標(biāo)準(zhǔn)和政策方面的情況。
接下來看一下FM認證的情況，這兩年我們跟客戶的溝通發(fā)現(xiàn)，還是有很多客戶向我們咨詢關(guān)于FM認證的情況，客戶會覺得我已經(jīng)做了IEC、UL這樣的認證，為什么在出口到英國還要求我做FM。其實FM是當(dāng)?shù)毓ど虡I(yè)的保險，業(yè)主要求做FM認證，很大程度上是因為業(yè)主產(chǎn)品投產(chǎn)之后，要投保相關(guān)的財產(chǎn)險，如果沒有FM認證，可能在投產(chǎn)險種方面就會受到拒絕。這就是最近這兩年咨詢FM認證的背景。FM的標(biāo)準(zhǔn)主要是FMDS5-33的標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)相比于IEC、UL9540相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來說很薄，因為標(biāo)準(zhǔn)引用了很多在表格中羅列的這些標(biāo)準(zhǔn)，比如提到了防火間距的要求，就要查FMDS 1-20的標(biāo)準(zhǔn)要求。
接下來簡單看一下FM5-33的標(biāo)準(zhǔn)情況，這個標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍僅適用于鋰離子電池，其實也是全生命周期，從設(shè)計操作、保護檢查、維護到測試的要求。
它和IEC和UL 9540的情況其實差不多，它也是選用FM批準(zhǔn)的設(shè)備，能量儲存系統(tǒng)的選擇以及位置、保護、設(shè)備和操作維護、人員培訓(xùn)、人力因素和公用事業(yè)9個方面進行了展開。時間關(guān)系關(guān)于FM的一些具體情況就不在這里進行詳細介紹了，通過上面不同系列標(biāo)準(zhǔn)的分析，可以看到不同國家的標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重點是不一樣的，首先IEC標(biāo)準(zhǔn)體系的側(cè)重點是強調(diào)在前期做風(fēng)險評估和降低，在風(fēng)險評估和降低的過程中可以采用迭代的措施，直到達到風(fēng)險可接受的范圍。
在測試方面羅列了很多測試項，但是根據(jù)我們的經(jīng)驗，它的測試相對比較容易滿足。但是美國的標(biāo)準(zhǔn)基本是理念性的東西比較多，具體的要求需要結(jié)合實際的產(chǎn)品特點和應(yīng)用場景來確定。比如單個防火分區(qū)的最大儲存量600千瓦時，這是規(guī)定的最小要求，但是實際安裝過程中一定會超過這個要求，這樣的話我們就需要通過具體的措施，比如UL9540A這樣的措施，并經(jīng)過監(jiān)管機構(gòu)審查批準(zhǔn)執(zhí)行。這是美國的情況。
中國這兩天在展會上也可以看到，中國從產(chǎn)品來說是處于相對領(lǐng)先地位，但是因為我們在儲能的安全標(biāo)準(zhǔn)上起步比較晚，所以我們的儲能標(biāo)準(zhǔn)目前還是更多采用中國特色的風(fēng)格，可能對后期個性化的執(zhí)行空間有限。這是關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)重點，另外目前有很多國家是參考或者等同采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，雖然看著是等同采用，但是每個國家又有自己獨特的要求。
比如新加坡發(fā)布了自己的標(biāo)準(zhǔn)，TR 77-1和TR77-2，但是它又有自己的要求，比如儲能產(chǎn)品出新加坡，當(dāng)?shù)氐南罊C構(gòu)就會要求這個集裝箱產(chǎn)品是有兩小時的耐火要求。而且每個國家的要求有時候也在持續(xù)的變動，這樣的情況就會對新的儲能廠商帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。目前從現(xiàn)有的儲能裝機容量來看，其實有很多新進的儲能廠商正在逐漸進入這個行業(yè)。
但是從標(biāo)準(zhǔn)的情況來看，不同的標(biāo)準(zhǔn)體系要求又不一樣，站在當(dāng)下的背景下，我們公司主要是做全過程安全合規(guī)咨詢服務(wù)。 主要包括儲能安全設(shè)計咨詢服務(wù)、儲能產(chǎn)品認證咨詢和儲能消防驗收咨詢，我們的服務(wù)階段基本包括了從設(shè)計到驗收的全過程?，F(xiàn)在正處哪個階段，如果你有問題可以隨時跟我們?nèi)〉寐?lián)系。可能很多人會問為什么我基于這樣一個產(chǎn)品進行定位，我們跟很多廠商溝通的時候，因為美國廠商進入儲能系統(tǒng)的時間不一樣，有一些廠商因為不了解不同標(biāo)準(zhǔn)體系之間標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別，而導(dǎo)致最終產(chǎn)品做出來之后進行返工。
有一些儲能產(chǎn)品出來了，但是在認證的過程中因為不了解認證的規(guī)則要求，到現(xiàn)在一年多都沒有拿到認證證書。我們也是基于這樣一個市場的現(xiàn)狀，希望通過我們的加入，能提前幫客戶考慮到潛在風(fēng)險，能夠縮短的時間，從而幫助客戶順利通過當(dāng)?shù)叵辣O(jiān)管機構(gòu)的認可。
接下來簡單介紹一下上海建消科技有限公司。上海建消科技有限公司是上海華慧檢測技術(shù)有限公司的全資子公司，我們建消也是依托于總公司的檢測和認證實力。上海華慧成立于2014年，主要是做UL9540A的測試，目前我們也在推關(guān)于UL1973和UL9540全套認證服務(wù)。上海建消是專業(yè)的消防安全咨詢服務(wù)，我們除了依托公司的實力之外，我們還和國外的多家消防安全服務(wù)公司進行了合作。
謝謝大家！
