【华为】2023工商业储能安全白皮书_18页_8mb

工商业储能安全白皮书总结

核心内容

本白皮书由华为与TÜV莱茵联合发布，旨在全面解析工商业储能系统在设备、资产和人身三个维度的安全设计需求与挑战，并提出系统化的安全解决方案。随着新能源技术的发展，工商业储能系统在提升能源自给率、降低电费支出和保障电力供应方面发挥着重要作用，但其在复杂场景中也面临更高的安全风险。

主要观点

• 安全需求迫切：工商业储能系统部署在人员和资产密集区域，一旦发生事故，将造成严重的经济损失和人员伤亡。
• 场景复杂性高：相较于传统储能电站，工商业储能系统在选址、设计规范等方面存在不足，导致消防难度加大。
• 安全担忧影响部署：多数企业将“安全”作为储能系统部署时的首要考量，安全问题已成为制约行业发展的关键因素。
• 安全设计需系统化：安全方案需从设备、资产和人身三个维度出发，构建覆盖储能失效全过程的主动安全体系。

关键信息

1. 工商业储能安全设计的必要性

• 人员资产密集：事故损失大，影响范围广。
• 场景复杂、选址不规范：消防实施难度高，缺乏统一标准。
• 安全顾虑影响部署：企业对储能系统安全性的关注日益增加。

2. 工商业储能安全设计的挑战

• 电池本质安全：电芯性能直接影响储能系统安全，需提升材料和生产工艺。
• 早期预警机制：通过电芯级参数实时监测和云BMS预警，实现故障提前识别。
• 风险源全面预防：涵盖非电池热风险、外部环境风险、电气风险、内部缺陷和控制失效风险。
• 热失控快速隔离：需通过多级隔离和关断机制，防止热失控扩散。
• 极端情况人身安全兜底：需设计泄爆系统和声光告警，以减少事故对人员的伤害。

3. 华为工商业储能安全方案

3.1 安全设计理念

华为提出“设备、资产、人身”三维度主动安全方案，覆盖储能失效的全链路，从源头控制到事故处理，提供全方位保护。

3.2 设备安全设计

• 电芯安全：通过严苛的电芯引入测试（超过100项）和量产管理标准（200+条），确保电芯性能和安全。
• 电芯级参数监测：实时采集电芯电压、电流、温度等数据，用于SOC&SOH估算和安全状态监控。
• 云BMS安全预警：基于实时数据和模型分析，提前24小时预警热失控，减少误报。
• 功率端子温度检测：在电池模组、簇控制器和PCS各级功率端子部署温度检测电路，及时发现过热风险。
• 多级过流保护：设置四级主动关断和两级被动隔离，实现快速响应和隔离。

3.3 资产安全设计

• 主动消防抑制系统：通过多重传感、排气系统和主动消防模块，实现早期干预，降低资产损失。
• 排气系统设计：采用多重动力源，确保无死角排气，避免传统方案中的通风问题。

3.4 人身安全设计

• 顶部泄爆系统：配备泄爆面板和创新门锁设计，避免燃爆对人员的直接伤害。
• 安全测试验证：华为委托TÜV莱茵进行顶置泄爆测试，结果表明该系统在极端情况下能够有效保护周围人员。

未来展望

工商业储能系统作为能源绿色低碳化的重要手段，其安全设计是行业发展的基础。当前安全方案仍存在不足，需进一步优化和提升。华为将持续探索创新安全技术，推动行业安全标准的发展，以实现更可靠、更安全的储能系统。

数据与案例

• 全球储能事故统计：2018-2023年间共发生55起储能安全事故，其中6起为爆炸事故，造成严重人员伤亡和财产损失。
• 典型事故案例：
  • 2019年4月，美国亚利桑那州发生储能爆炸事故，导致8人受伤。
  • 2021年4月，中国北京市发生储能爆炸事故，造成3人死亡。
  • 2022年3月，德国发生储能爆炸事故，导致屋顶被掀翻。
  • 2022年5月，德国发生储能爆炸事故，导致门窗损毁。

参考文献

• 陈璨,邓鹤鸣,曹阳,孙巍,黄荣.用户侧储能安全标准现状分析[J].供用电,2021,38(08):12-18.
• 唐亮, 尹小波, 吴候福, 刘鹏杰, 王青松. 电化学储能产业发展对安全标准的需求[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(08):2645-2652.
• 曹文昱,雷博,史尤杰,董缇,彭鹏,郑耀东,蒋方明.韩国锂离子电池储能电站安全事故的分析及思考[J].储能科学与技术,2020,9(05):1539-1547.
• 霍丽萍,栾伟玲,庄子贤.锂离子电池储能安全技术的发展态势——从全球专利数据分析我国的发展现状[J].储能科学与技术,2022,11(08):2671-2680.
• 蔡伟,张鑫,张科杰,彭旭东,张爱芳,陈朝阳,李妍.用户侧储能安全技术分析[J].供用电,2021,38(08):3-11+31.

联系信息

• 华为技术有限公司
  地址：深圳龙岗区坂田华为基地
  电话：+86 755 28780808
  邮编：518129
  网站：www.huawei.com

版权与声明

• 本文档内容受华为技术有限公司版权保护，未经书面许可，不得擅自摘抄、复制或传播。
• 本文档可能包含预测信息，仅供参考，不构成任何要约或承诺。