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近期,储能安全与质量问题再度成为行业焦点。
随着行业快速发展,低价竞标、假冒伪劣(性能虚标)、虚假宣传、服务乱象等问题接连出现,甚至引发安全事故。
这其中行业既存在“无知”的问题——对电池及电化学储能的安全研究不够,防范方法缺失;又存在“知而不行”的问题,有的存侥幸心理,有的是从成本考虑,在低价竞争的裹挟下,生产品控标准不严,安全防护“减配”。
部分企业为了保证市占率,通过低于成本价“竞标”的形式获得市场,但后续为了能够稍微盈利甚至保本,采用“隐形减配置”的形式来减少成本,丝毫不顾忌实际多项重要指标不达标。
有业内人士表示,除非在实际并网运行前进行专家检测,运行一段时间后发现的问题,就不一定是设备的问题,可以推脱成其他相关设备的质量问题、运行环境导致的等等。让各厂家之间互相扯皮,不仅解释不清楚,也无法解决问题。
如果让造假盛行,整个行业将陷入“信任危机”。那储能行业有哪些造假乱象呢?
使用库存电芯
使用库存电芯,出现每天承诺的充放电量和实际相差甚远。
一般超过6个月未被使用或销售的电池就会被视为库存电池。因为电池自生产完成之后,就会不断的发生自放电现象,长时间的库存会导致电池内部的化学反应滞后,从而导致充电时无法充满或者充电慢,并且电池的整体充电容量也会减少。所以一旦超过这一期限,从没使用过的电池,就会出现加速衰减,容量小,无法充满电的现象,还会使寿命大幅缩减。行业内通常会对其进行梯次利用,回收处理等。
但目前行业内,碰到了使用库存电芯的情况,在经过专门的检测之后,如果合同中提前有明确相关惩罚条款的,就会停机更换电池,或者提供罚款。如果没有,那么就要看生产厂家的服务能力和态度,否则就是客户自己承担。并且,期间运营损失也只能由客户自负。
使用劣质线缆
众所周知,一个电站使用线缆的载流量要大于等于组件、逆变器、储能系统等要求的最大载流量,如果达不到,线缆发热量会因此增加,从而加速老化,更容易起火。
为了保证低价拿到项目,有些企业存在侥幸心理。认为提供便宜一点,载流量稍微小一点的线缆,只要不发生发电用电量过大的情况,就不会发生安全事故,并且一两年内也不会被发现。
使用劣质元器件
在真正走进千家万户的户用逆变器上,也出现了减配置的现象。因为用户对产品不了解,也不清楚具体什么规格的逆变器能够适用,所以很多规格不符合功率标准要求的元器件被用在了不合适的地方。
比如一个户用逆变器本来应该用10A的元器件,会出现很多用5A、6A的,认为实际使用场景中不会产生更多更大电流。所以出现了器件温升快,发热严重,性能大幅衰减,大幅减少发电效果,使用寿命也大幅减少的情况。
箱体耐火等级差
为了保证储能集装箱的安全性,其建设应按照国家及地方有关法律法规的要求和标准进行设计,制造和安装。根据相关标准,储能集装箱的耐火等级要求为不低于二小时。也就是说,储能集装箱在遭受火灾时,应能够保持两小时以上不燃烧,不坍塌,不泄漏,内部温度不高于一定范围,给消防预留充足时间。
在现实中,有很多劣质产品,经历短短十几分钟甚至几分钟,就发生烧穿、蔓延、爆炸等现象,将严重影响设备安全。
EMC不达标
EMC(电磁兼容性)是指电子设备在正常工作时,能够在不产生过量电磁干扰的情况下,抵抗外部电磁环境的干扰。
EMC达标的电力电子设备,既不干扰其他设备,同时也不受其他设备的影响。它是产品质量非常重要的指标,对设备本身和周围设备的正常使用都有重要影响。特别是现在光伏储能等设备已经开始进入到工商业和户用领域。
一般来说,电磁辐射在正常范围内能够正常工作,并且不会对其他系统和设备造成干扰。但一旦超过正常值,那么不仅手机等东西会因为干扰而没有信号,人体如果长期暴露在类似辐射环境下,也会受到影响,影响生命和健康安全。
防雷设计不合规
在雷雨天气,户外电力电子设备除了担心雨水侵蚀,还有一大重要危害,那就是一旦发生雷击,那将对产品造成致命影响。
在户外的电站,当组件等其他设备遭受雷击时,强大的电流会瞬间传导至其他相关设备。一瞬间的电流,如果没有达到对应的防雷等级,相关设备如逆变器就会瞬间失效、甚至起火,连带其他的设备同时遭受干扰和损失。但是有的逆变器厂商,将EMC防护取消,不安装通讯防雷,防雷等级降档,这样来帮助逆变器设备节省5%以上的成本。
保护器件简配
前段时间,海外出现了运送储能柜子在途中起火的事故,而发生这样的事故,可能存在很多原因,也可以只需要一个小小的熔丝质量不过关。
当发生电力短路的情况时,电流过大,温度瞬间变高,会熔断一个名为熔丝的器件。熔断它,就能切断大电流电压,就会“跳闸”或断电。在储能这样大设备上,熔丝是有严格的标准的。但有一些厂家,为了帮助减少成本,使用不符合标准的劣质产品,大大增加了起火风险。
专业能力不足,集成能力差
因为新能源行业快速增长,一批人为了能够快速进入新能源市场,东买西凑,拼出一个完成的储能设备。这样不用建厂,成本低,在只看“低价”标准模糊,检测困难的现在,留出了巨大的空子。这一群人抱着侥幸心理:出了问题,也不一定会问责到“我”身上。
而东拼西凑,表面上看只是系统间不能快速的协调控制,需要长时间的调试,造成一段时间的工期拖延等。但实际上,很多隐藏的危害还未浮出水面,BMS和PCS等未产生联动。
本来充满电后,BMS会启动,防止继续充电。但实际情况中,由于系统间协调受阻。BMS保护功能未启动,没有办法自动切断电路,从而继续充电导致过充,导致整个电池柜起火。而发生这样的问题,由于是拼凑的系统,所以设备供应商和BMS厂商互相推卸责任,就算确定责任人,损失也已经造成。
售后更是一大难题,一方面需要停机进行更换,期间损失无法统计也很难赔偿;另外也不是坏了就能修,实际更换的时候需要出现多台机器损坏,一起维修。
此外,这些乱拼凑的厂商,因为不太了解行业,还有了很多乱设计,完全不管合不合理的情况。
“一级等效”实际只有三级
现在,不只是大型的发电站,工商业和户用电站都在日渐兴起。而电站,不仅需要安装发电设备,还需要一个非常重要的辅助设备—变压器。它可以帮助电压从高压电转化成低电压,并且过滤谐波干扰,让电力稳定高质量等等,具有很重要的作用。如果质量不好,那它可能就是一个巨大的“偷电”高手。
根据《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB 20052-2020),变压器的能效等级分为1级、2级、3级,其中1级能效标准最高,2级次之,3级最低。国家是非常重视变压器的节能降耗的,标准每7年就会修订一次,并且大幅提高能效等级。
目前,变压器能效等级一级、二级、三级的核心区别在于电能转换效率、损耗控制水平、适用场景及经济性。在实际使用过程中,一级能效变压器的电能转换效率大于等于98%,而二级能效变压器的电能转换效率大于等于96%,三级能效变压器的电能转换效率大于等于94%。这些都归功于,比如一级能效的变压器采用了更高质量的硅钢片,或者更高质量的铁芯等其他原材料和设计。
目前市场上主要应用二级能效的设备,因为性价比高。不过近年来,有部分厂商为了抢占市场,出现了低能效设备铭牌被替换,改成一级能效牌子的情况,外观则完全看不出来。并且想要知道真实能效,只有在并网前进行专业检测。真正运行,发现耗电量高时,厂家会推脱说是其他设备的原因或者设备运行环境的原因。并且由于并网无法进行相关检测,就会出现多个厂家一起讨论责任归属,但不仅查不出原因也解决不了问题,客户只能白白蒙受损失。
RTE虚标
在衡量储能系统性能的众多指标中,RTE关注度最高。其数值越高,越能赢得终端用户青睐。一时间,全行业围绕RTE数值标示展开激烈角逐,RTE标示值你追我赶,看似正以“光速”奔向100%的理论完美值。
工商业储能行业RTE自嗨式标注的现状,更值得我们深度思考其背后的弊端。其实,在参数数值体系中,通常有三个大的分类,分别是理论值、理想值、实际值。我们日常能够看到的,以理想值、实际值为主,其中理想值占比较大。
具体而言,理论值是基于严谨的物理定律或数学模型推导得出的数值,它完全排除了现实中的所有损耗与非理想因素,被视为科学探索的明灯,主要吸引着科研人员与政策规划者的关注;理想值则是在理想化实验条件下所能达到的最佳表现,它仅考虑可控的主要损耗,忽略了次要干扰因素,被视为技术进步的衡量标尺,深受研发工程师与投资者的青睐;而实际值,是在现实应用环境中通过测量或统计获得的数值,它包含了所有可能的损耗、误差及干扰因素,是技术商业化的坚实基础,直接关联着消费者的切身利益。
从数值大小来看,呈现出理论值>理想值>实际值的态势。对于终端用户而言,实际值才是最有意义的数值。但遗憾的是,在现实中,并没有多少企业热衷于将实际值标出来,因为这样“不好看”。因为对于储能用户而言,理想值相比实际值的“虚高”,往往意味着收益减少、回报周期变长。因此实际值才是真正对用户有意义的数值,能真实反映出储能系统的收益能力。
在储能系统中,两个核心过程分别是充电过程和放电过程。而最完美的状态是“充进多少电,放出多少电”。
然而,这种零损耗的情况在现实中是不存在的。电能在传输、变压、变流、电池的充放电化学反应等环节都会不可避免地产生损耗。
在传输过程中,线路电阻会导致一部分电能散失;变压过程中,由于铁芯的磁滞损耗和线圈的铜损等,也会造成电能的损耗;变流过程中,开关管的损耗和滤波电感将带来电能损耗;而在电池内部,电极材料的不可逆反应、电解液的电阻等因素,同样会使充电时输入的能量无法在放电时完全释放出来。
另外,在整个过程中,储能系统之所以会配置液冷系统,则是为了应对电能在传输、MVS、PCS、充放电过程中产生的热能,而这些热能,都来自于电能的转化,因此也要计入辅助损耗和待机损耗。
特别强调的是,在储能系统中,充、放电过程,电能将会面临两次上述损耗,因此实际值与理想值之间存在着较大的差距。
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