電化學(xué)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(xué)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(xué)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(yīng)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(xué)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(dǎo)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(xué)儲能電站普遍采用預(yù)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(dǎo)致工程 “金玉其外，敗絮其中”。
以往，由于電化學(xué)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(fēng)險。
為發(fā)揮設(shè)計的龍頭作用，通過設(shè)計規(guī)范電化學(xué)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(xué)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(xué)儲能電站安全管理的通知》，文件中明確“應(yīng)當委托具備相應(yīng)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(xué)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(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電站設(shè)計標準》(GB∕T51437-2021)、《電化學(xué)儲能電站接入電網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》(DL/T5810-2020)、《電化學(xué)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(xué)儲能電站初步設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T5861-2023)、《電化學(xué)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(xué)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(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》將重新規(guī)定電化學(xué)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(xué)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(yīng)通過設(shè)計優(yōu)化提升電化學(xué)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(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會
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