電化學儲能電站的全過程建設(shè)一般經(jīng)過項目策劃、工程咨詢、前期手續(xù)、工程設(shè)計、設(shè)備采購、施工、調(diào)試、并網(wǎng)手續(xù)、檢測、運維等環(huán)節(jié)，設(shè)計作為電化學儲能電站建設(shè)的龍頭，貫穿建設(shè)全流程，設(shè)計水平的高低決定了電化學儲能電站全壽命周期的成本、性能、工期、安全和運維水平等。
工程設(shè)計一般由具備相應設(shè)計資質(zhì)的設(shè)計院來承擔，其中中能建和中電建下屬各區(qū)域和地方電力設(shè)計院是國內(nèi)中大型電化學儲能電站設(shè)計的主力，相關(guān)設(shè)計院普遍具有電力甲級設(shè)計資質(zhì);中小型項目設(shè)計以民營設(shè)計院為主，主要為乙級和丙級電力設(shè)計資質(zhì)。
設(shè)計院通過可行性研究報告、接入系統(tǒng)設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計等指導工程建設(shè)分階段的實施，相關(guān)成果作為站址選擇、設(shè)備選型、工程施工、調(diào)試、運維的技術(shù)依據(jù)。
目前，磷酸鐵鋰電池為主的電化學儲能電站普遍采用預制艙全戶外布置方案，儲能電池、PCS、變壓器等主要設(shè)備均在工程內(nèi)整體集成，對施工調(diào)試帶來極大便利，但部分建設(shè)單位將電池艙等艙體看做“黑匣子”，由廠家來提供從工程到設(shè)備的一攬子設(shè)計方案，由于廠家艙內(nèi)集成設(shè)計水平層次不齊，甚至部分廠家采用低質(zhì)劣質(zhì)器件，導致工程 “金玉其外，敗絮其中”。
以往，由于電化學儲能電站設(shè)計管理流程和標準的缺失，部分儲能電站直接由集成廠家考慮整體設(shè)計，缺乏“場站級”和“系統(tǒng)性”的設(shè)計，例如，對于消防系統(tǒng)，存在消防聯(lián)動機制混亂、傳感器配置不合理、缺乏水消防系統(tǒng)、防火距離不滿足要求等問題;對于電氣系統(tǒng)，存在直流側(cè)開關(guān)設(shè)備選型不合理，線纜選擇不滿足防火、阻燃等要求，變壓器選型偏大或偏小等問題;諸多亂象給儲能電站帶來諸多隱患甚至安全事故風險。
為發(fā)揮設(shè)計的龍頭作用，通過設(shè)計規(guī)范電化學儲能電站的建設(shè)，國家和行業(yè)從政策制定和標準體系規(guī)范電化學儲能電站的建設(shè)全流程。
2022年4月26日，國家能源局綜合司印發(fā)《關(guān)于加強電化學儲能電站安全管理的通知》，文件中明確“應當委托具備相應資質(zhì)的設(shè)計單位開展設(shè)計工作，并組織開展設(shè)計審查”，現(xiàn)有項目也普遍將設(shè)計單位資質(zhì)和設(shè)計文件審查作為工程驗收和并網(wǎng)的必要條件，大中型儲能設(shè)計審查機制較為健全，在“監(jiān)管體系薄弱”的用戶側(cè)儲能，在浙江等用戶側(cè)發(fā)展較快的先行區(qū)，相關(guān)管理規(guī)定要求在可研、接入設(shè)計、并網(wǎng)驗收等環(huán)節(jié)對設(shè)計工作進行審查。
標準作為工程設(shè)計的主要依據(jù)，電化學儲能電站設(shè)計標準近兩年逐步健全，多個重磅級設(shè)計相關(guān)的標準陸續(xù)修訂或發(fā)布，例如《風光儲聯(lián)合發(fā)電站設(shè)計標準》(GB∕T51437-2021)、《電化學儲能電站接入電網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》(DL/T5810-2020)、《電化學儲能電站可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T5860-2023)、《電化學儲能電站初步設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T5861-2023)、《電化學儲能電站施工圖設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T5862-2023)等設(shè)計標準，對規(guī)范提升電化學儲能電站設(shè)計質(zhì)量具有重要意義，特別是正在修訂的國標《電化學儲能電站設(shè)計規(guī)范》將重新規(guī)定電化學儲能電站選址布局、設(shè)備選型、防火距離、給排水、消防系統(tǒng)等設(shè)計，備受行業(yè)關(guān)注，意義重大。
總體來說，目前電化學儲能電站設(shè)計門檻很低，但精品設(shè)計難尋。面對行業(yè)技術(shù)快速發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，安全問題突出、布置型式多樣等態(tài)勢，設(shè)計作為工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，應通過設(shè)計優(yōu)化提升電化學儲能電站消防安全水平、電站運行效率和運維便利性，降低全壽命周期的成本，并結(jié)合不同地區(qū)環(huán)境特點提升針對性的設(shè)計。
作者：禾木 來源：中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會
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