電池儲(chǔ)能電站的安全性問題模板范本

電池儲(chǔ)能電站的安全性問題化學(xué)電池儲(chǔ)能電站有很多優(yōu)點(diǎn)，在可再生能源發(fā)展中應(yīng)該很好地加以利用。但是?；瘜W(xué)電池也有缺點(diǎn)，其中最重要的是安全性問題。我們必須承認(rèn)電池組是一種含高能物質(zhì)的部件，具有危險(xiǎn)性的本質(zhì)。而且，隨著電池比能量和比功率的提高，發(fā)生事故的危險(xiǎn)性將增大。安全性的衡量尺度安全性的實(shí)質(zhì)就是事故概率。安全因素控制得好，發(fā)生危險(xiǎn)事故的概率就降低。影響電池安全事故的因素應(yīng)包括電池的品種、設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)質(zhì)量、總?cè)萘?、使用時(shí)間的長(zhǎng)短、安全措施的有效性、使用的合理性、其它（意外）因素等，其中電池的品種最為根本。安全性既然是一個(gè)事故概率問題，它就可以用數(shù)值來(lái)表示。例如在核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)時(shí)，安全性要達(dá)到10-5或10-6/堆年;而對(duì)于飛機(jī)，安全性要達(dá)到飛行109小時(shí)無(wú)機(jī)毀人亡事故。要達(dá)到如此低的事故概率,除了要有高水平的設(shè)計(jì)、制造外，還要在運(yùn)行中有一套嚴(yán)密的操作規(guī)程和嚴(yán)格的維修保養(yǎng)制度來(lái)保障。隨著可再生能源的發(fā)展，化學(xué)電池儲(chǔ)能電站建設(shè)已經(jīng)逐步展開，化學(xué)電池儲(chǔ)能電站的安全性問題（事故概率）應(yīng)該及時(shí)地加以認(rèn)真研究。鈉硫電池的安全性近5-6年來(lái)，我們?cè)?jīng)一再指出鈉硫電池的安全性差?？墒?，企業(yè)片面地從技術(shù)新穎性出發(fā)，先是全力支持國(guó)內(nèi)研發(fā)，后又熱衷于高價(jià)購(gòu)買日本6疑子（NGK）公司制造的鈉硫電池儲(chǔ)能電站，并稱日本的幾十座鈉硫電池儲(chǔ)能電站20年來(lái)未發(fā)生事故。事有湊巧，正與日商討價(jià)還價(jià)之際，2023年2月和9月日本接連燒掉兩座鈉硫電池儲(chǔ)能電站，尤其是三菱材料筑波制作所的那座鈉硫電池儲(chǔ)能電站，于2023年9月21日7時(shí)20分左右發(fā)生火災(zāi)，經(jīng)掩蓋沙子等滅火手段，到當(dāng)天16時(shí)左右火勢(shì)方才轉(zhuǎn)弱，但未完全撲滅，直到10月5日下午3時(shí)25分大火才最終熄滅，共燒了整整兩星期。其后，NGK公司要求客戶在事故原因查明之前暫畤停止使用鈉硫電池，并同時(shí)宣布暫停生產(chǎn)鈉硫電池。至此，我方購(gòu)買日本鈉硫電池儲(chǔ)能電站之事方肯暫停了?？梢源致缘毓浪愠鋈毡锯c硫電池儲(chǔ)能電站的事故概率大于10-3/站dot;年，換句話說(shuō)，建1000座與日本平均容量相當(dāng)?shù)拟c硫電池儲(chǔ)能電站，每年可能燃燒的就不止一座。此事提醒人們，大規(guī)模使用儲(chǔ)能電池時(shí)，應(yīng)該參考核電站那樣事先認(rèn)真評(píng)估其安全性。鋰離子電池的安全性鋰離子電池中的電解液是用易燃的溶劑配制而成，正、負(fù)電極上的氧化劑和還原劑只隔一層約20微米厚的隔膜，在達(dá)到一定溫度時(shí)氧化劑和還原劑均易與電解液發(fā)生大量生熱的化學(xué)反應(yīng)，電池組又是在高電壓、大電流下運(yùn)行?，F(xiàn)在，電動(dòng)公交車的鋰離子電池裝載量約為200千瓦時(shí)，事故率已不低（10-3/車dot;年）。一個(gè)20兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能電站的電池容量大于電動(dòng)公交車百倍，如用品質(zhì)相當(dāng)?shù)匿囯x子電池，其事故概率就有可能也將大百倍，即可達(dá)到10-1/站dot;年（10年可能燒一次）?？梢?，鋰離子電池的安全性也值得重視。要將使用電池（特別是鋰離子電池）作為使用易燃、易爆物品和高電壓器件一樣對(duì)待，要制定并嚴(yán)格執(zhí)行安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)范。與鋰離子電池類似的有機(jī)電解液超級(jí)電容器，具有高比功率、超長(zhǎng)壽命、較高電壓等突出優(yōu)點(diǎn)，可解決短時(shí)間、大功率儲(chǔ)-放電問題，也有的儲(chǔ)能電站將其與電池并聯(lián)使用，以提升和擴(kuò)展電站的功能。有人認(rèn)為，這種超級(jí)電容器比能量低，安全不會(huì)有大問題。但是，美國(guó)夏威夷Kahuku島30兆瓦風(fēng)電場(chǎng)的15兆瓦電池儲(chǔ)能電站,使用了Dyna公司超級(jí)電容器，發(fā)生三次著火引發(fā)大火（2023年4月、2023年5月及8月1日），給人們敲響了警鐘。水電解液電池的安全性當(dāng)前使用最多的水電解液二次電池是金屬氫化物/鎂電池和鉛酸電池，前者的電解液是堿性水溶液，后者是酸性的水溶液。這些電解液泄漏時(shí)有腐蝕的危險(xiǎn)，不過燃、爆性要低得多，但是也并非絕對(duì)不會(huì)出問題。2023年4月，山東淄博一輛使用銀氫電池的公交車發(fā)生大火，原因可能是負(fù)極儲(chǔ)氫合金與正極氧化銀用量設(shè)計(jì)不當(dāng)，導(dǎo)致電池中積累了氫氣。鉛酸電池在過度充電時(shí)也會(huì)發(fā)生水電解成氫氣和氧氣,不過，這個(gè)問題已經(jīng)解決得比較好。因而鉛酸電池是安全性最高的電池，而且價(jià)格低廉，循環(huán)壽命和比能量也在不斷提高中?？梢源笠?guī)模蓄電的液流電池近些年發(fā)展迅速，得益于其使用水電解液而具有極低的爆燃危險(xiǎn)性。但是，新近出現(xiàn)的鋅-澳液流電池和鋅-氯液流電池，雖然有些優(yōu)點(diǎn)，但是元素態(tài)的澳和氯有毒性和腐蝕性，在大規(guī)模蓄電站中使用，務(wù)必做好防止有毒氣體泄漏的事故發(fā)生。2023年國(guó)內(nèi)曾有人提出有機(jī)電解液的液流電池新體系構(gòu)想，并欲申請(qǐng)2023年國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目。如果，成千上萬(wàn)立方米的有機(jī)電解液成天在儲(chǔ)能電站的復(fù)雜管道中流動(dòng)，一旦發(fā)生事故后果將不堪設(shè)想。顯然，這樣的有機(jī)電解液新體系，已與液流電池的高安全性初衷背道而馳，難有實(shí)用前景。重視新型水電解液電池發(fā)展大規(guī)模蓄電的儲(chǔ)能電站，務(wù)必將安全放在一切需要考慮的問題之首。儲(chǔ)能電站作為經(jīng)營(yíng)單位，經(jīng)濟(jì)效益也很重要，應(yīng)該使用能量轉(zhuǎn)換效率高、壽命長(zhǎng)、造價(jià)和運(yùn)行成本低、適當(dāng)兼顧比能量的電池。因此，當(dāng)前應(yīng)高度重視新型水電解液電池的發(fā)展與應(yīng)用：L大力發(fā)展能量轉(zhuǎn)換效率高于80%、造價(jià)低于2元/瓦時(shí)、循環(huán)壽命達(dá)10000次的新型液流電池;現(xiàn)有液流電池也應(yīng)提高到這個(gè)水平。.在持續(xù)治理鉛污染的同時(shí)，積極支持研制比能量大于50瓦時(shí)/千克、循環(huán)壽命達(dá)3000次、價(jià)格低于0.6元/瓦時(shí)的新技術(shù)鉛酸電池。.鼓勵(lì)發(fā)展比能量大于50瓦時(shí)/千克、循