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电池储能电站的安全性问题分析

导读: 化学电池储能电站有很多优点,在可再生能源发展中应该很好地加以利用。但是。化学电池也有缺点,其中最重要的是安全性问题。我们必须承认电池组是一种含高能物质的部件,具有危险性的本质。而且,随着电池比能量和比功率的提高,发生事故的危险性将增大。

图为日本钠硫电池储能电站

  化学电池储能电站有很多优点,在可再生能源发展中应该很好地加以利用。但是。化学电池也有缺点,其中最重要的是安全性问题。我们必须承认电池组是一种含高能物质的部件,具有危险性的本质。而且,随着电池比能量和比功率的提高,发生事故的危险性将增大。

  安全性的衡量尺度

  安全性的实质就是事故概率。安全因素控制得好,发生危险事故的概率就降低。影响电池安全事故的因素应包括电池的品种、设计水平、生产质量、总容量、使用时间的长短、安全措施的有效性、使用的合理性、其它(意外)因素等,其中电池的品种最为根本。

  安全性既然是一个事故概率问题,它就可以用数值来表示。例如在核反应堆设计时,安全性要达到10-5或10-6/堆·年;而对于飞机,安全性要达到飞行109小时无机毁人亡事故。要达到如此低的事故概率,除了要有高水平的设计、制造外,还要在运行中有一套严密的操作规程和严格的维修保养制度来保障。

  随着可再生能源的发展,化学电池储能电站建设已经逐步展开,化学电池储能电站的安全性问题(事故概率)应该及时地加以认真研究。

  钠硫电池的安全性

  近5-6年来,我们曾经一再指出钠硫电池的安全性差。可是,企业片面地从“技术新颖性”出发,先是全力支持国内研发,后又热衷于高价购买日本礙子(NGK)公司制造的钠硫电池储能电站,并称日本的几十座钠硫电池储能电站20年来未发生事故。事有凑巧,正与日商讨价还价之际,2011年2月和9月日本接连烧掉两座钠硫电池储能电站,尤其是三菱材料筑波制作所的那座钠硫电池储能电站,于2011年9月21日7时20分左右发生火灾,经掩盖沙子等灭火手段,到当天16时左右火势方才转弱,但未完全扑灭,直到10月5日下午3时25分大火才最终熄灭,共烧了整整两星期。其后,NGK公司要求客戶在事故原因查明之前暂時停止使用钠硫电池,并同时宣布暂停生产钠硫电池。

  至此,我方购买日本钠硫电池储能电站之事方肯“暂停”了。

  可以粗略地估算出日本钠硫电池储能电站的事故概率大于10-3/站·年,换句话说,建1000座与日本平均容量相当的钠硫电池储能电站,每年可能燃烧的就不止一座。

  此事提醒人们,大规模使用储能电池时,应该参考核电站那样事先认真评估其安全性。

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