图1 集中式储能系统与组串式储能系统对比
       “组串式”系统一般采用了对电池进行精细化管理。（1）采用能量优化器，将储能系统的能量管理精细化到电池模组级，最大化程度减小模组串联失配影响，提升整个储能系统的可用容量；（2）通过电池簇控制器，充放电过程中均衡电池簇容量，最大程度消除电池簇间并联失配，实现单簇能量管理。
        此外，组串式储能系统采用了模块化的方式：电池模块部分，可对部分电池单元进行独立投切；PCS模块部分，属于关键核心部件，部分PCS故障，其他PCS可以独立运行，从而提高了系统整体的可用性。
        3.锂电池储能系统火灾防控
        3.1锂离子电池火灾机理
        电池热失控主要在于其内部产热速率远大于散热速率，其内部积攒了大量的热量，从而出发热失控，导致电池起火和爆炸。引起锂电池热失控根本原因，主要包括以下三种：（1）机械滥用，由于挤压或针刺导致机械变形甚至隔膜部分破裂引发内短路；（2）电滥用，如过充过放等导致电池内部产生锂枝晶，锂枝晶穿破隔膜引发正负极短路；（3）热滥用，温度过高导致隔膜和正极材料等发生分解，隔膜大规模崩溃导致正负极短路。3类引发热失控诱因的共同环节为内短路，造成电池内部温度积累过快，触发热失控，引发火灾。

        图2储能系统电池热失控机理
        3.2锂离子电池燃烧特性
        锂离子电池有以下燃烧特性：（1）爆燃速度快；（2）释放大量可燃气体，释放氧气；（3）释放大量的有毒气体；（4）存在二次复燃，多次射流火现象；（5）毗邻电池被触发热失控，热失控在电池间传播；（6）触发电池系统短路问题；（7）电池包密封，灭火剂难以作用到起火电池。
        锂离子电池发生热失控燃烧时，会释放氧气和可挥发性液体，即便在没有空气的条件下，仍然能够燃烧。并伴随着热量、气体累积，整个电池系统发生火灾、爆炸事故。
        3.3集装箱式储能系统火灾
        因锂离子电池特有的特性，在设计过程中，需要重点考虑其安全性。
        在目前应用较多集装箱式储能系统，一般需设置多级火灾预警系统。针对电池的初期火灾容易抑制，采用灭火剂介入方式，有效解决降温和复燃问题。构建PACK级防护、电池簇防护、电池舱防护逐级防护体系。
        对于各电池PACK，需配置BMS温度与电压数据测量。通过监测预警与消防主机联动，将火灾抑制剂迅速输送至PACK内部，可在5s内有效扑灭电池明火，30min内不复燃。
        对于各电池簇，采用分块布局及集中控制方式，以电池簇为单位进行局部淹没式灭火，实现对电池簇柜体内部的安全防护。
        对于电池舱，布局相对简单，灭火剂通过顶部喷头迅速雾化，对整个电池室内部进行全淹没式灭火；采用程控式喷射的方式，在最大程度上控制电池的复燃现象。
        除此之外，还需配置多级火灾预警系统、气水二次灭火系统、控制系统、警报单元、用户开关及主动泄压阀等多种措施。集装箱预警系统包含有可燃气体、感烟、感温、红外线探测器以及视频监控等综合措施，做到及时预警。
        4.储能产业现阶段发展及展望
        目前，中国兆瓦级及百兆瓦级电化学储能电站的发展方向主要表现在扩展电化学储能电站应用场景、开发低成本和高性能的新型储能电池，以及安全、合理地提升电化学储能电站规模方面，以便响应多种服务需求。
        但目前储能产业，也存在以下方面问题：
        （1）储能发电没有单独的价格机制，严重影响新能源场站配置储能的积极性；
        （2）电化学储能电站安全隐患等问题凸显，严重影响电力储能产业健康发展；
        （3）储能标准体系不够健全，储能市场发展较为混乱。
        随着储能电站发展壮大，其c会朝吉瓦级发展，对应的投资规模大，建成后统一接受电网调度，按股份分成，达成利益共享、风险共担的多元聚合体。公平参与电力现货交易市场，遵循“谁获益，谁付钱”的原则，进行公平对等交易，推广储能电站的商业模式。在具备调压、辅助调频、黑启动等功能的基础上，为不同的利益主体提供亟需的服务，打造获益模式多元的、长远的商业模式。
参考文献
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