電化學儲能電站設計現狀與趨勢

　　電化學儲能電站的全過程建設一般經過項目策劃、工程咨詢、前期手續、工程設計、設備采購、施工、調試、并網手續、檢測、運維等環節，設計作為電化學儲能電站建設的龍頭，貫穿建設全流程，設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。

　　工程設計一般由具備相應設計資質的設計院來承擔，其中中能建和中電建下屬各區域和地方電力設計院是國內中大型電化學儲能電站設計的主力，相關設計院普遍具有電力甲級設計資質;中小型項目設計以民營設計院為主，主要為乙級和丙級電力設計資質。

　　設計院通過可行性研究報告、接入系統設計、初步設計、施工圖設計等指導工程建設分階段的實施，相關成果作為站址選擇、設備選型、工程施工、調試、運維的技術依據。

　　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、變壓器等主要設備均在工程內整體集成，對施工調試帶來極大便利，但部分建設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備的一攬子設計方案，由于廠家艙內集成設計水平層次不齊，甚至部分廠家采用低質劣質器件，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計，缺乏“場站級”和“系統性”的設計，例如，對于消防系統，存在消防聯動機制混亂、傳感器配置不合理、缺乏水消防系統、防火距離不滿足要求等問題;對于電氣系統，存在直流側開關設備選型不合理，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。

　　為發揮設計的龍頭作用，通過設計規范電化學儲能電站的建設，國家和行業從政策制定和標準體系規范電化學儲能電站的建設全流程。

　　2022年4月26日，國家能源局綜合司印發《關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的設計單位開展設計工作，并組織開展設計審查”，現有項目也普遍將設計單位資質和設計文件審查作為工程驗收和并網的必要條件，大中型儲能設計審查機制較為健全，在“監管體系薄弱”的用戶側儲能，在浙江等用戶側發展較快的先行區，相關管理規定要求在可研、接入設計、并網驗收等環節對設計工作進行審查。

　　標準作為工程設計的主要依據，電化學儲能電站設計標準近兩年逐步健全，多個重磅級設計相關的標準陸續修訂或發布，例如《風光儲聯合發電站設計標準》(GB∕T51437-2021)、《電化學儲能電站接入電網設計規范》(DL/T5810-2020)、《電化學儲能電站可行性研究報告內容深度規定》(DL/T5860-2023)、《電化學儲能電站初步設計內容深度規定》(DL/T5861-2023)、《電化學儲能電站施工圖設計內容深度規定》(DL/T5862-2023)等設計標準，對規范提升電化學儲能電站設計質量具有重要意義，特別是正在修訂的國標《電化學儲能電站設計規范》將重新規定電化學儲能電站選址布局、設備選型、防火距離、給排水、消防系統等設計，備受行業關注，意義重大。

　　總體來說，目前電化學儲能電站設計門檻很低，但精品設計難尋。面對行業技術快速發展，新技術層出不窮，安全問題突出、布置型式多樣等態勢，設計作為工程建設的核心環節，應通過設計優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，并結合不同地區環境特點提升針對性的設計。

　　作者：禾木 來源：中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會