中國儲能網訊：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)約和科技裝備司聯合指導，中國化學與物理電源行業(yè)協會主辦并聯合240余家機構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、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統集成商、金融機構等不同領域的1011余家產業(yè)鏈供應鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產品，可謂盛裝出席，涵蓋系統集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證等新型儲能全產業(yè)鏈。
5月25日下午，中國電力科學研究院有限公司儲能與電工所副所長官亦標受邀在儲能檢測、認證與標準專場分享了主題報告，報告題目為《鋰離子電池儲能檢測與標準最新進展》。以下是報告主要內容：
官亦標：第一個報告由我和大家交流一下“鋰電池儲能檢測與標準的最新進展”，謝謝大家！
我來自中國電科院儲能所，我今天不是講具體的標準，更多想分享一下我們對檢測和標準規(guī)范的一些認知。首先是從整個新型儲能發(fā)展概況和發(fā)展的趨勢，以鋰電池為代表的電化學儲能技術現在是初步具備了規(guī)?；瘧玫臈l件，無論是技術的成熟度還是標準體系的建設，以及市場的選擇來看，它在“雙碳”進程中是發(fā)展速度最快、應用前景最廣的一種儲能技術。特別是鋰電池儲能近年來在面向電力系統應用的技術標準體系和應用管理體系日趨完善，在可控安全應用等方面的問題也在逐步改善。預計到2030年，它的技術經濟性會有一個大幅的提升，同時因為場地布置靈活、建設周期快、綜合技術性能好等優(yōu)勢，在未來我國儲能裝機占比有望超過抽蓄。
當然現在也有很多其他類型的新型儲能技術的涌現，比如說飛輪、壓縮空氣等，這些更新的新型儲能技術在部分指標方面具有相對優(yōu)勢，也是電力系統多元應用的備選，安全性相對可控，但在綜合技術經濟性指標方面，離電力系統實際應用需求還有較大的差距。特別要指出的是，這些儲能技術在面向電力系統應用的技術標準體系和應用管理體系方面相對鋰電池為代表的電化學儲能來說，還沒有那么完善。另外這些儲能技術實際的并網性能、電網適應性等實際應用效果仍然需要進一步驗證和評估。隨著技術不斷進步，它未來的技術經濟性有望進一步改善。結合特定場景需求，基于部分指標的比較成本優(yōu)勢可能獲得一定程度的商業(yè)化應用，這是我們對所有新型儲能技術宏觀上的判斷。
怎么評價一種新型儲能技術，它到底適不適用于電力系統的應用場景。我們經常聽到某種儲能技術說它有哪方面優(yōu)勢，從最終應用需求角度來說，我們認為應該基于全面的、標準化的、綜合性技術經濟性來去評判這個事情。
（圖示）這張表給了一個示例，里面的數據不一定非常準確，但也大概反映了一個趨勢。比如說我們通常都說一個儲能，說到鋰電池多少元每千瓦時，通常會忽略它的功率成本。有的時候功率器件會強調它的功率密度高，往往會忽略能量的成本。有的時候說到所謂長時儲能，很多時候又會忽略它的功率成本。其實對于最終應用來說，一種儲能技術的功率密度和電力系統的功率應用需求是兩碼事，不能劃等號的。因為一個是相對值，一個是絕對值，對應用來說要看絕對值，剩下還是技術經濟性的對比。我們放到一個全面綜合的技術指標來看，往往功率密度高的能量成本比較高，能量密度高的通常它的功率成本比較高，所以這個得綜合來看。我們都知道電力系統應用對功率和能量都是剛需，不能說只看能量或者只看功率，實際上都是要考慮的。我們再看一下除了功率能量還有效率、壽命、能量密度、功率密度、響應時間、轉換時間、可靠性、成本，包括一些非技術指標，如果把所有因素全部考慮再來評判一種儲能技術，我們就能看出這種儲能技術，比如在現階段到底是不是最佳選擇，或者說它將來要在哪方面持續(xù)提高或者改進。
我們從上張表可以看出，現在來說還是鋰電池儲能，而且更具體的說磷酸鐵鋰儲能目前來看相對比較有經濟性優(yōu)勢的。從統計數據也可以看出，去年底，截止到去年底新型儲能裝機規(guī)模里鋰電池儲能占到將近95%。當然在電源側、電網側和用戶側，因為各種市場或者政策的原因，它的占比也不一樣。從實際運行的情況來看，這個數據相信行業(yè)內都比較熟悉了，而且也討論比較多，也存在一些爭議。這個爭議來自于怎么去算這個事情，實際上是一個分母如何確定的事。真正將來新型儲能在電力系統，如果說儲能裝機的量級和發(fā)電量或者用電量可以同日而語時，它真正運行的所謂運行系數或者利用率，不一定就是非得達到百分之百，可能也就是百分之十幾或者幾十，這是一個正常的，因為它是按需要根據調度需求來運行的。而且在有些應用場景，比如就是為了備用，就是為了支撐，備用的過程、參與備用的全部容量也是在用的狀態(tài)，這就反映出怎么去計算這些運行系數也好，利用率也好，我覺得不能簡單去看這個指標。
當然我們認為現階段數據也能反映出一些客觀的事實，我覺得是兩個方面：1.市場機制方面，也就是說通常說的商業(yè)模式，沒有一種好的商業(yè)模式，可能也不愿意去用，這是一方面。2.從技術角度來說，我們認為在現階段還是因為儲能整體安全質量存在不理想的情況，所以才導致運行的情況。
從市場機制層面，我們在新型儲能方面面臨的挑戰(zhàn)主要是在于新型儲能在電力系統不同場景應用的多元價值沒有得到充分的體現。因為顯然儲能對于電力系統來說是一個潛在的、非常優(yōu)質的靈活調節(jié)資源和主動支撐的資源。在不同應用場景，它的價值具有多樣性。但現階段通常都是參考新能源它們的一些評價指標，用度電成本，包括利用小時數簡單衡量它的技術經濟性，這個對于儲能來說是不公平的，因為儲能是個多面手，對于整個電力系統來說除了可以看得見、摸得著的這些量化價值以外，在備用、電壓無功支撐，這些方面它的價值沒有被得到充分的體現，這個實際上就是市場機制的問題。
從技術層面來說，我們認為新型儲能產業(yè)創(chuàng)新能力還是存在不足的，特別是技術供給存在不足。從前面那張表大概也能看出來，我們現在不說國內，國外也一樣，基本上一條路線，就是磷酸鐵鋰，90%以上，那就說明在成熟的技術路線選擇方面，選擇面是非常窄的，沒的選，那就說明技術供給還是嚴重不足的。即使是相對成熟的技術路線，雖然它的產業(yè)鏈上游比較成熟，已經形成了非常成熟的產業(yè)集群，但在產業(yè)鏈中下游的裝備制造與工程應用環(huán)節(jié)關聯的，儲能的裝備技術和安全可靠應用技術，這個技術的供給是嚴重不足的。技術發(fā)展的導向與安全質量監(jiān)管的要求，以及電網調度運行的實際需求不能完全匹配，實際應用中普遍存在安全和可靠性的問題，這個也是導致利用率低的技術層面原因。
具體到鋰電池儲能發(fā)展的現狀，我們知道現在絕大多數都是以電池儲能系統，特別是集裝箱的儲能系統作為一個產品的形態(tài)。這個產品作為電氣設備整機產品角度來說，我們認為還沒有達到成熟的階段，或者說它的標準化程度比較低。所謂標準化程度低，它沒有形成一個行業(yè)及以上，或者國家層面的標準。大家可能都是按照自己的，頂多是企業(yè)標準，或者團體標準，標準化程度比較低的。跟儲能系統相關的一些定型產品，主要是核心的零部件以及輔助配件，我們知道零部件的性能無法完整反映整機的性能，也無法保證整個儲能系統在全壽命周期的持續(xù)穩(wěn)定、可靠運行。再加上在還不成熟、標準化程度比較低的裝備技術發(fā)展階段，儲能電站建設的過程又很粗放，全流程的安全質量管控措施不到位，很多已經建成的電站實際上從現有的標準規(guī)范角度來說是不能滿足這些要求的，這就導致真的投運，真的要用的時候就會出現儲能設備可靠性不佳造成不好用，功能性能指標達不到設計目標造成不能用，安全隱患大造成不敢用。儲能電站整體安全質量狀態(tài)是存在很大的不確定性，這樣就導致大量已建儲能電站利用率偏低，這是從技術層面去看這個事情。
典型的案例，值得重點提一下。大紅門這個事件最后定性為管理責任事件，這個事故從技術角度，整個工程的設計、建設、運行全流程，沒有重視儲能的專業(yè)性、特殊性和復雜性。專業(yè)性，儲能有一些標準的要求，有一些還沒有來得及形成標準，也要基于對儲能的認知和理解，包括一些實踐經驗，它的特殊性就是存在安全風險隱患，跟新能源行業(yè)不一樣。它的復雜性，影響它的這些安全性能因素是非常多的，不可控的因素非常多。從管理的角度，既不專業(yè)，也沒有敬畏之心，所以最終這個事故被定義為管理責任事故。相關的負責人被追究了刑事責任，這也是依據《安全生產法》，《安全生產法》對于工程安全重大事故罪的量刑門檻對于儲能這個行業(yè)來說是非常低的，死亡1人或者傷3人，或者直接經濟損失100萬元。我們知道一個集裝箱三四個簇，一個簇出問題都不止100萬元，所以觸發(fā)刑事責任門檻非常低，這也是為什么儲能行業(yè)現在我們認為是風險很大的一個行業(yè)。
“4.16”之后，從電化學儲能規(guī)范管理要求層面來說，主要是國家能源局主管部門發(fā)布的一些管理的要求，這些要求對備案建設、主體責任，包括對設備的把關要求，說的非常明確了，從各個角度、各個層面，有宏觀的，也有具體的指導意見。這些文件對于整個儲能工程建設的角度來說，就是一些必須要做到的規(guī)范。有一個趨勢，今年以來對于儲能電站的質量管理和安全監(jiān)測是被納入各個部門重點工作，比如能源局在今年1月份發(fā)布的《2023年能源監(jiān)管重點工作》，就是把儲能電站的質量檢查列入質監(jiān)工作的范疇。在這個月5月8號，最近發(fā)的，《全國電力安全生產重大事故隱患專項排查整治》，里面明確提出要落實37號文這些重要的文件要求。事實上在有些地方有些省已經開始在做儲能電站的安全檢查，從檢查的情況來看，第一批檢查的項目沒有一個是符合標準規(guī)范要求的。且不說它實際運行情況怎么樣，就從基本的標準規(guī)范要求來說都是不滿足的。不滿足標準規(guī)范要求，不僅僅說的是設備本身的安全風險，直接牽涉到管理責任的風險，這是大家要特別注意的。
我們?yōu)槭裁刺岢鋈鞒痰臋z測評價方案，實際上就是要從電池儲能的風險源頭抓起，源頭在哪兒，很顯然就是在于儲能電池這些核心部件。對于整個電池儲能工程的安全質量把控，我覺得最關鍵的就是要圍繞儲能電池在整個流程、整個環(huán)節(jié)流轉過程中，一直到它運行所有的階段，圍繞它的安全質量要做重點的把控，這個才是抓住了關鍵。這些全流程針對工程建設的不同環(huán)節(jié)，針對不同的對象，我們采用不同的手段，依據相應的標準開展全流程閉環(huán)的管理。涵蓋型式試驗、等級評價，到貨抽檢、并網檢測全流程。實際上全流程就是要向用戶呈現儲能系統/儲能電站所有關鍵的指標，能不能達到承諾值或者設計值，所見即所得，實際效果能不能達到設計目標。
具體分為事前、事中、事后三個大的過程，事前主要是設備制造企業(yè)或者設備供應企業(yè)來完成的，主要包括型式檢驗和等級評價。這個是對制造企業(yè)批量生產滿足標準要求產品的一種能力認可，相當于進入市場最基本的要求，早期很多儲能電站連這種基本要求都沒有做到。第二個階段，事中，就是業(yè)主方要重點關注的，最關鍵的環(huán)節(jié)就是工程實際供貨批次產品的隨機抽檢，通過很少量的抽檢要求，檢驗能不能達到標準的要求。這個雖然說不是全檢，但它能起到兩方面的作用：第一方面，能在一定程度上代表電站實際使用的所有核心部件，能不能滿足標準的要求，這是一個層面。第二個層面，通過實打實的檢驗，能夠倒逼制造企業(yè)去加強批次生產的品控，所以這個環(huán)節(jié)是安全質量把關最關鍵的環(huán)節(jié)。如果說沒有這個環(huán)節(jié)，實際上就是一種放任的狀態(tài)。到貨抽檢合格之后我們才進入并網檢測的環(huán)節(jié)，并網檢測怎么做，后面我會單獨再說。投運之后還要開展定期運行考核的檢測。
對于型式試驗來說，為什么要做這么多型式試驗，一層一層、一級一級的，就是因為儲能系統是非常復雜的系統。有些關鍵的應用指標沒有辦法在更高層級去體現，去驗證，或者說成本很高、周期很長，現階段只能通過部件層級，每個層級檢驗都有不同的角色和作用，缺一不可，而且它們是一個有機的整體。等級評價是為相關方或者整個行業(yè)提供了便利化的技術比對工具，對于用戶來說不用去看那么厚一本檢測報告，因為里面的信息非常豐富，等級評價就是把所有報告做了橫向對比，以直觀的形式呈現對比的結果。對制造方來說，可以一目了然定位產品的優(yōu)劣勢，找到技術升級改進的方向。這個工具在有些地方已經被列為招標入圍的必要條件，在后面這個工具還被保險公司采納，作為它的保費費率制定的依據。
抽檢，剛才也提到了，當然這是老版的抽檢方案，新版已經修訂了。這個抽檢方案也是基于大量型式試驗數據的分析，提煉出最關鍵的電性能和安全性能的項目，以最少的抽樣量和最短的周期為原則，是跟隨實際供貨產品的生產過程同步開展。如果說是正向流程，是不會影響整個項目的進度。比如單體生產完了馬上抽單體，模塊生產完了抽模塊，這個不會影響整體項目進度。這套方案在幾個儲能的大省都已經經過了大量的實踐，以非常少量的抽樣就能檢出安全質量不合格的產品，可以說是經過了實踐的檢驗。當然在新版標準里，抽檢的規(guī)則做了更進一步的明確。
這里要重點強調一下儲能電站并網檢測怎么去做，不是說一個儲能電站或者一個儲能系統一上來就能做并網測試，這種行為是非常危險的，或者風險非常大的。我們認為要對一個電站做并網檢測，它是有前置條件的，這個前置條件就是說這些儲能電站的關鍵核心部件，它的安全質量狀態(tài)有沒有經過確認。怎么確認，就是核查這些部件的型式檢驗報告、抽檢報告是否合格。另外系統里實際設置的工作參數是否和報告一致，這在標準里是有明確要求的。如果不一致，說明這個型號是有問題的，對于電池來說變參數就是變型號，直接帶來結果的變化。從電網運行調度的角度來說，打個比喻，就相當于我們去租一輛車，我租一輛車不會把這個車直接拿去做年檢，但我可以去查這個車有沒有年檢，或者有沒有買保險，我是可以核查的。如果說租一個車沒有年檢，我是不敢開的，這是一個道理。
我們在實際運行過程中出了這么多事故，有很大的比例都是在調試過程中發(fā)生的，包括最近南方某省的站，也是在調試過程中。對于并網測試過程，那是面臨同樣的風險。如果說前面這些安全質量狀態(tài)沒有經過確認，前面沒有按照標準規(guī)范做，后面測試過程出現問題造成人員、設備損失，造成各種責任劃分不清，這個安全風險隱患是非常大的。
做這些事當然是要依據標準，前面也提到對于鋰電池儲能來說它的標準體系相對最完善的，這也為我們開展安全質量把關提供了很好的依據。最重要的一個標準我們認為就是電力儲能基本術語這個行標，目前最專業(yè)、最契合國內儲能應用實際情況的是電力儲能基本術語的行標。這個行標里面通過術語明確了很多事情，最值得關注的首先是明確了儲能的額定功率、額定能量，以及安全性能是指全壽命周期內都要滿足的保證值，這是非常關鍵的。因為通常對于電力系統來說，傳統是即發(fā)即用，所以它只有功率的概念。儲能引入之后才有能量和時間的概念，但往往對于用戶來說一開始沒有太在意這個事，另一方面，從電池本身的特性來說，它又是天然會衰減的東西，所以這就造成一個矛盾。既然要用到電力系統，既然叫它額定能量，那就是不能變的。否則就不能叫額定能量，可以叫它別的能量。電力系統對于額定值來說就是不能變的，這是在術語層面明確了額定能量。以后在商業(yè)合同里可能不用再去說10年保證80%、90%，這些都沒有意義了，也不用給什么衰減曲線了。每年一直到第十年都得保證額定值，當然也可以三年保證，一個月保證，這是市場戰(zhàn)略或者經濟性的選擇。
對應術語的這些明確，在后面所有設備試驗類標準里，我們也做了相應的更新。特別是對于儲能電池全壽命周期功率、能量、循環(huán)次數、安全等關鍵技術指標檢驗方法，首次將標稱循環(huán)次數與額定功率、額定能量關聯，解決循環(huán)次數虛標的問題。現在電站的技術規(guī)范通常都會提儲能系統的循環(huán)次數，這是一個非常奇葩的指標。一個系統或者一個電站1千次循環(huán)，2千次循環(huán)，1萬次循環(huán)，2萬次循環(huán)，都能承諾，因為它知道你無法檢驗，這種指標沒有意義的。顯然這種指標是直接把電池單體層面推導性指標直接安插在儲能系統上面，這本身就是不合理的。儲能電池標準里面，我們把標稱循環(huán)次數作為一個參數值固定下來，相當于電池制造企業(yè)的設計值，可以標稱6千次、8千次，標稱的次數越多，理論上每次循環(huán)可以損失的能量就越少，這實際上是一種約束，我們在標準里會實測幾千次做一個對比，這個在一定程度上可以去約束盲目宣稱循環(huán)次數的問題。當然這個可能沒有完全解決所有問題，但從一定程度上可以約束循環(huán)次數的問題。
還有增加循環(huán)之后熱失控安全要求，這個對安全性能要求從試驗層面來說提高了，倒逼電池制造企業(yè)在電池安全設計和生產工藝控制方面更加進一步。另外是明確了儲能電池核心部件的抽檢規(guī)則，以后開展抽檢就有國家標準依據了。
最后是探討一下新型儲能標準化規(guī)范化的重要意義，我們認為強化新型儲能安全質量的標準檢測與工程建設的規(guī)范管理會帶來很多顯而易見的好處：
1.避免觸發(fā)安全管理責任風險，這是首要的，首先要保證安全，后面做的事情才有意義。
2.凸顯鋰電池儲能等成熟路線的技術經濟性綜合優(yōu)勢。既然宣稱這個產品，這路線有很多優(yōu)勢，那就在標準里提出來，然后通過標準檢驗實現它驗證它，我覺得這才是實打實的。
3.充分發(fā)揮鋰電池儲能等成熟路線應用的潛力和作用。如果不嚴格按照標準規(guī)范做，它本來應該是有這種優(yōu)勢，有這種潛力，全部被淹沒，被埋沒了。
4.推動促進新型儲能技術升級、迭代和創(chuàng)新。
每年都說儲能發(fā)展元年，每年都有不同的說法，今年我們認為是高質量發(fā)展元年，這個從各個層面的情況來看，我們認為都是這樣的，標準的升級，包括一些監(jiān)管的要求，包括相關部門對儲能實際運行情況的掌握，我們認為今年就是新型儲能高質量發(fā)展元年。
