【天合光能】储能行业系统安全可靠性白皮书_23页_17mb

储能系统安全可靠性白皮书总结

核心内容

储能系统作为能源转型的关键技术，其安全可靠性至关重要。随着全球可再生能源发展，储能市场迅速扩张，预计到2030年全球储能装机量将达到411GW。储能系统在源、网、荷三个场景中发挥重要作用，如发电侧的调频、调峰、备用容量，电网侧的缓解瓶颈、提高效率，用户侧的峰谷套利、提升供电可靠性、自发自用等。然而，储能系统也面临多种安全挑战，包括热失控、电气危险、机械危险、化学危险等。

主要观点

• 市场与技术趋势：储能系统在可再生能源并网、电网韧性、能源效率提升等方面发挥重要作用，技术进步和成本下降推动其广泛应用。
• 安全挑战：储能系统存在热失控、电气故障、机械损伤、化学泄漏等安全隐患，其中热失控是主要风险之一，占比高达80%。
• 安全解决方案：天合储能系统通过电芯安全、电池舱安全、热管理、消防、数据功能安全等多方面设计，实现系统的高安全性和可靠性。
• 质量体系：天合储能通过ISO9001、ISO17025、ISO45001等国际质量体系认证，建立全面的质量管理体系，涵盖供应链、生产、交付、客户管理等环节。
• 安全验证：通过多种测试和验证手段，如电芯安全实证、电气安全验证、结构安全验证、热失控安全验证等，确保储能系统的安全性能。

关键信息

1. 储能市场现状与发展趋势

• 储能市场快速增长，2023年全球储能市场规模增长近两倍。
• 储能技术将推动能源系统向规模化、商业化、多样化发展。
• 储能系统主要应用于发电侧、输配电侧、用户侧，提升系统效率和稳定性。

2. 储能系统安全挑战

• 热失控：由电池内部短路、过充、老化等引起，可能导致火灾、爆炸。
• 电气危险：高电压、大电流、绝缘失效等可能导致触电、电弧、漏电等。
• 其他危险：包括机械、化学、电磁、环境等，需全面考虑。

3. 天合储能安全解决方案

3.1 产品安全

• 电芯安全：通过材料优化、结构设计、测试验证等方式，实现电芯本征安全。
• 电池舱安全：
  • 电气安全：采用弧闪防护、短路保护、接地保护等。
  • 结构安全：防水、防腐、抗震、防爆等设计。
  • 热管理安全：液冷系统、温控设计、热失控防护。
  • 消防安全：多传感器、靶向灭火、防爆排气、水消防等。
  • 数据功能安全：离群检测、BMS安全预警、智能监控、故障告警、多端融合预警。

3.2 质量体系

• 通过ISO9001、ISO17025、ISO45001、ISO14001、ISO27001等认证，建立完善的质量管理体系。
• 系统研发质量管理流程：包括概念、计划、开发、验证、发布/量产五大阶段，确保产品开发流程科学。
• 供应链质量管理：涵盖新供应商导入、过程审核、交付管理、客户管理等，保障供应链安全。
• 过程质量管理：从物料到货到成品入库，实施全过程质量监控，确保产品安全可靠。
• 交付质量管理：包括合同评审、项目导入、FAT测试、现场问题解决等，确保交付过程安全。

4. 安全性验证

• 电芯安全实证：通过机械、电气、热安全测试，验证电芯在各种工况下的安全性能。
• 电气安全验证：绝缘和耐压测试、接地连续性测试，确保电气安全。
• 结构安全验证：
  • IP防护等级测试：电池舱达到IP55，电池模块达到IP67以上。
  • 运输安全：通过振动、路跑测试，确保运输过程安全。
  • 吊装安全：通过吊装试验，确保结构强度和稳定性。
  • 抗震安全：满足北美、欧洲等地的抗震要求，国内达到8级烈度。
• 热失控安全验证：模拟热失控场景，验证系统是否能有效防止热失控扩散和起火爆炸。

结论

储能系统在推动能源转型方面发挥重要作用，但其安全可靠性仍是行业发展的关键。天合储能通过系统化的安全设计、严格的质量管理体系和全面的安全验证，有效提升了储能系统的安全性能。未来，随着储能技术的不断进步和市场需求的增长，储能系统的安全性和可靠性将更加重要，需要持续优化和创新。