安全系統和設備的設計嚴格遵循單一故障準則，并通過冗余性、多樣性、獨立性和故障安全、在役檢測等設計原則，以及避免冗余設備共因失效設備鑒定的實施等手段來實現。

安全，是電池儲能產業快速發展繞不開的痛點。

今年全國兩會期間，寧德時代董事長曾毓群建議，參照核電級安全，建立以失效概率為依據的電池儲能系統安全分級評估體系，并將該體系納入重大項目招標條件，引導電池儲能邁向以“核電級安全”為標桿的高質量發展。

核電是迄今為止最復雜的能源系統，核電站是最強調安全的能源設施。核電和電池儲能，這兩個在體量規格、科技含量、人才儲備、資金成本方面看起來完全不在一個量級的行業，對標安全是否有可行性?在電池儲能普遍面臨盈利困境的當下，是否還有余力為更高等級的安全冗余買單?

安全建設和運行壓力增加

作為穩定清潔能源發電波動、提高系統消納能力的剛需技術，儲能需求迫切。數據顯示，2022年，國內新增投運新型儲能項目裝機規模6.9吉瓦/15.3吉瓦時，單年新增超過過去十年累計裝機量5.7吉瓦/11.2吉瓦時的總和，裝機規模躍居全球第一。

產業高速發展的同時，儲能的安全建設和運行壓力也在不斷增加。“韓國在2018年前電化學儲能世界領先，裝機容量全球最高。但在2017年8月至2018年5月，韓國1000座左右的儲能電站共發生23起火災，每座儲能電站每年發生火災的概率達1.5%，這是絕對不能接受的概率。因此，韓國電化學儲能產業遭受致命打擊，此后一蹶不振。”在日前召開的第一屆儲能消防安全產業創新發展高峰論壇上，中國科學技術大學教授孫金華為我國電池儲能產業發展發出預警。

根據中關村儲能產業技術聯盟統計，自2011年起，全球發生儲能安全事故多達70多起。即使在儲能產業發展十余年后，不含戶儲，2022年全球也發生17起儲能事故。由此可見，安全問題是制約儲能規模化發展的痛點，只有解決這個痛點，電池儲能產業才能步入健康發展軌道。

作為一個橫跨多個學科領域的新興產業，電池儲能包括電池本體、管理系統、電纜線束、預警監控、運行環境等，每個環節都可能觸發安全事故。基于電站電池串并聯數量多、規模大、運行功率大的特點，熱失控是儲能電站事故的主要誘因。

此外，現行儲能電站建設標準規范也遠落后于產業發展。上海消防救援總隊法制與社會消防工作處高級工程師王薇指出，儲能電站容量分為大中小三型，并沒有設立對應的分級設類安全防護標準，造成其集中監控系統、電池管理系統缺少分級分類的安全管控要求。“這導致一個裝機容量200兆瓦時的項目和一個裝機容量12兆瓦時的中小型項目，安防系統是一致的。”

建議學習核電安全理念

破解安全難題，可以向優者學習。

從1991年12月秦山核電站并網發電算起，我國核電產業已歷經30多年發展，核電機組累計安全運行超過450堆年，從未發生國際核事件分級2級及以上運行事件或事故，主要運行指標始終保持國際先進水平。

核電站是如何做到安全運行的?上海核工程研究設計院副總監顧申杰向中國能源報記者介紹，當前全球核電安全評價均基于確定論方法開展，同時以概率論方法為補充，由此保障了較高安全性，核電早期放射性釋放概率(LERF)低至10的負7次方每堆年。基于核安全質保體系，核電構筑物、系統和設備一般分為核安全級(包括核安全I、II、III級)和非安全級，凡是執行諸如緊急停堆、堆芯冷卻、余熱排出、安全殼隔離，以及其他防止放射性大量外泄等安全功能的系統、設備，均為安全級，不執行安全功能的則屬非核安全級。

“安全系統和設備的設計嚴格遵循單一故障準則，并通過冗余性、多樣性、獨立性和故障安全、在役檢測等設計原則，以及避免冗余設備共因失效設備鑒定的實施等手段來實現。比如，用于事故工況下可靠地向反應堆緊急注水的安注系統，設計考慮設置功能冗余、相互獨立的兩個序列，各序列分別設有一臺經過核級設備鑒定的泵，以確保任一序列的泵失效，均不會導致系統安全功能的喪失。”顧申杰解釋道。

“儲能最大的特點是日歷壽命、循環壽命要達到20年以上，且儲能大系統，1吉瓦時的儲能電站有超過150萬顆電芯，對產品的一致性要求是動力電池的1萬倍以上，而產品問題往往在交付初期看不出來。劣質產品會給業主帶來安全與財務方面的巨大損失。”曾毓群呼吁，儲能電站需要從設計、選型、施工、運維、報廢回收全流程向核電的安全理念學習。

落實到企業自覺行動

據了解，一座壓水堆核電廠的設備中，核安全級設備臺件數占比約為20%—30%，而一件設備由非安全級升級為安全級，造價可能提高數倍。以此類比，電池儲能參照核電級安全保障，成本造價是否能夠承受?

“從經濟角度看，不同于核電站要求的絕對安全。1萬個電芯中，有1個出現失效并不會影響儲能電站正常運行，只要不起火、不爆炸就可以接受。”某儲能企業產品研究院院長認為，核電級安全是行業努力的目標，但也要結合實際需求，循序漸進。

“提升儲能電站的可靠性，勢必會增加實際成本、材料成本，以及整個過程中質量保證和人力資源成本。對企業而言，關鍵要精準定位儲能產品的應用場景，若能解決別人不能解決的問題，滿足稀缺剛需要求，就不存在溢價問題。但要尋求廣泛應用，隨著成本提高，市場競爭力會出現下降。”顧申杰指出，借鑒核電的實踐，建立“分級”評估體系，把重要資源集中在可靠性貢獻顯著的部件或產品上，較為明智。比如，基于應用場景設定所關聯的性能目標，通過故障模式影響分析，在產品宏觀層面鑒別現象級的失效模式，“放大鏡”式微觀分析失效機理及其致因老化機理，提出消除或緩解方法，經自下而上的設計迭代，形成接近或滿足設定場景目標的產品或部件設計，并采用事先定義的驗收基準進行驗證。“通過類似的方法流程，一方面，高級別產品可以進一步提高性能;另一方面，一般產品反而能夠降低成本。”

“一些問題并不需要很高的成本就能規避，關鍵是發現問題的根源。哪些風險不能發生，哪些問題要降低發生的概率，哪些問題解決的成本過高、先解決部分而非全部解決。 如果能夠靈活應用，一定可以在不明顯增加成本的基礎上，顯著提高電池儲能的可靠性。”顧申杰說。

事實上，除了新提出的核電級安全，儲能行業一直也有車規級安全認證、航天級標準等概念。在沒有第三方強監管的情況下，如何避免企業拿評估體系為噱頭進行廣告宣傳。顧申杰認為，企業要建立標準化體系，公開承諾遵循標準，建立接受公開監督的渠道。