天合储能：2024年储能系统安全可靠性白皮书_22页_11mb

储能系统安全可靠性白皮书总结

核心内容

储能系统作为推动可再生能源并网、提升电网韧性与实现能源管理的重要手段，正经历快速发展。随着技术进步与成本降低，储能市场将向规模化、商业化和多样化发展，预计到2030年全球储能装机量将达411GW（1,194GWh），是2021年的15倍。

储能系统主要应用于发电侧（源）、输配电侧（网）和用户侧（荷），在不同场景中承担着调频、调峰、备用容量、优化输配电效率、降低用电成本、提升供电可靠性等重要功能。其安全性涉及多个关键子系统，包括电化学系统、能量转换系统、控制子系统、通信子系统、保护子系统、辅助子系统等。

主要观点

• 安全挑战：储能系统面临热失控、电气危险、机械危险、化学危险、电磁兼容及不合适工作环境等多重安全风险。其中，热失控是主要风险之一，由电池老化、制造缺陷、过充、短路等引发，可能导致火灾或爆炸。
• 风险评估：根据IEC62933-5-1标准，储能系统需进行风险识别、评估和降低，以确保在可接受范围内运行。
• 风险降低措施：需从产品设计、制造、运行、维护、退役等全生命周期进行安全管理，包括合理选择子系统、保护功能设计、结构设计、电气设计、消防设计、通风泄爆设计等。
• 产品安全：天合储能通过电芯本征安全设计（如材料选择、结构优化、缺陷检测）和系统安全设计（如电气隔离、防火分区、防爆排气、泄爆防护）保障系统安全。
• 质量体系：天合储能通过ISO9001、ISO17025、ISO45001、ISO14001、ISO27001等质量体系认证，确保产品从研发到交付全过程的质量控制。

关键信息

储能系统应用场景

• 发电侧：平滑输出、系统调频、备用容量。
• 输配电侧：缓解输配电瓶颈、延缓设备扩容。
• 用户侧：峰谷电价套利、提升供电可靠性、自发自用。

储能系统安全挑战

• 热失控：电池内部发热速率超过散热速率，导致不可控温升，引发火灾或爆炸。
• 电气危险：高电压、大电流、绝缘失效等可能引发电击或火灾。
• 其他危险：机械危险、化学危险、噪声、电磁兼容、环境因素等。

储能系统风险评估与降低措施

• 风险评估流程：包括风险识别、风险评估、风险降低三个阶段。
• 风险降低措施：包括合理的系统设计、故障隔离、安全防护机制、定期维护和应急响应机制等。

天合储能安全解决方案

产品安全

• 电芯安全：通过材料研究、界面调控、高温产热产气数据库、仿真与测试等手段，确保电芯在各种滥用条件下不起火、不爆炸。
• 电池舱安全：包括电气安全（弧闪防护、短路防护、接地与防雷）、结构安全（防水、防腐、高强度、防火）、热管理安全（液冷系统、温控设计）、消防安全（多传感器、靶向灭火、防爆、泄爆、水消防）、数据功能安全（离群检测、BMS预警、智能监控、故障诊断、多端融合预警）。

质量管理

• 质量体系：通过ISO9001、ISO17025等认证，建立完善的质量管理体系。
• 研发流程：分为概念、计划、开发、验证、发布/量产五个阶段，确保产品开发流程的科学性与安全性。
• 供应链管理：涵盖新供应商导入、过程审核、量产管理、可靠性管理及供应商发展管理。
• 过程质量管控：从物料到货至成品入库，设置五大质量控制节点，包括来料检验、首件检验、过程自检/巡检、产品检验、成品检验。
• 交付质量管理：包括合同评审、项目导入差异化识别、FAT测试、现场问题解决等，确保交付产品的安全性与可靠性。
• 客户质量管理：根据问题等级设置响应机制，如首次响应、一般客诉、特殊需求客户、重大客诉等。

安全性验证

天合储能系统通过多种测试验证其安全性，包括电芯安全实证、电气安全验证、结构安全验证、热失控安全验证、消防安全验证等。验证内容涵盖机械、电气、热、化学等多维度，确保系统在各种极端条件下的安全运行。

第三方机构与行业专家观点

• TUV NORD检测：为储能系统提供专业的安全检测服务，助力提升系统安全性。
• 质量控制与检测方案：涵盖产品认证、测试验证、安全防护等，确保储能系统符合国际标准。

总结

储能系统安全可靠性是推动其广泛应用的关键因素。随着储能市场的快速增长，安全问题也日益突出。天合储能通过全栈自研、严格的质量管理体系、多维度的安全设计和验证体系，为储能系统的安全运行提供了坚实保障。其解决方案涵盖产品安全、质量控制、供应链管理、过程管控、交付管理等多个环节，确保储能系统在全生命周期内安全可靠。此外，通过第三方检测与行业专家支持，进一步提升了储能系统的安全标准和行业认可度。