IEC 62933-5-22025 CMV 电能存储（EES）系统第5-2部分电网集成EES系统的安全要求电化学系统标准立项发展报告

电能存储（EES）系统第5-2部分：电网集成EES系统的安全要求电化学系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalEnergyStorage(EES)Systems-Part5-2:SafetyRequirementsforGrid-IntegratedEESSystems-Electrochemical-BasedSystems摘要随着全球能源结构转型加速和可再生能源装机容量持续攀升，电能存储（ElectricalEnergyStorage,EES）系统已成为支撑新型电力系统构建的关键基础设施。电化学储能技术因其响应速度快、布置灵活、能量密度高等优势，在电网调峰调频、可再生能源消纳、分布式供能等场景中得到广泛应用。然而，电化学储能系统在运行过程中面临的热失控、火灾爆炸、电解液泄漏等安全风险，已成为制约行业健康发展的核心瓶颈。在此背景下，国际电工委员会（IEC）发布IEC62933-5-2:2025CMV标准，系统规定了电网集成电化学储能系统的安全要求。本报告对该标准的立项背景、技术内容、适用范围及行业影响进行全面梳理和深入分析。报告指出，该标准填补了电化学储能系统并网安全领域的国际标准空白，通过建立涵盖系统设计、安装部署、运行维护、应急响应全生命周期的安全技术框架，为全球电化学储能产业提供了统一的安全基准，对促进储能技术大规模安全应用、支撑能源绿色低碳转型具有重要的指导意义和深远影响。关键词：电能存储；电化学储能；安全要求；电网集成；IEC标准；热失控；全生命周期Keywords:ElectricalEnergyStorage;ElectrochemicalEnergyStorage;SafetyRequirements;GridIntegration;IECStandards;ThermalRunaway;LifecycleManagement一、引言1.1研究背景在全球应对气候变化和推动能源可持续发展的时代背景下，可再生能源的大规模开发利用已成为各国能源战略的核心方向。风能、太阳能等可再生能源具有显著的间歇性和波动性特征，其大规模并网对电力系统的安全稳定运行带来了前所未有的挑战。电能存储技术作为解决这一矛盾的关键技术路径，能够实现电能在时间维度上的转移和空间维度上的优化配置，被广泛认为是构建新型电力系统、实现"双碳"目标的重要支撑技术。在众多储能技术路线中，电化学储能凭借其技术成熟度高、建设周期短、响应速度快、选址灵活等综合优势，近年来呈现爆发式增长态势。根据中国能源研究会储能专委会等机构统计，截至2024年底，全球已投运电化学储能项目累计装机规模已突破百吉瓦时量级，应用场景涵盖电源侧、电网侧和用户侧多个环节。锂离子电池、钠硫电池、液流电池、铅炭电池等多元技术路线竞相发展，储能系统单机容量和电站规模不断刷新纪录。然而，电化学储能系统的大规模应用也伴随着不容忽视的安全隐患。由于电化学储能系统涉及高能量密度储能介质、高电压大电流电气回路、复杂的电池管理系统（BMS）及热管理系统，其在设计、制造、安装、运行、维护及退役处理等全生命周期环节均存在潜在安全风险。近年来，国内外已发生多起储能电站火灾爆炸事故，造成严重的经济损失和社会影响。例如，韩国自2017年以来发生多起储能电站火灾事故；美国亚利桑那州、中国北京等地也曾相继发生储能电站起火爆炸事件。这些事故暴露出电化学储能系统在安全设计、监测预警、消防处置等方面的诸多薄弱环节，也凸显了建立健全电化学储能安全标准体系的紧迫性和必要性。1.2国内外标准现状在国际标准层面，国际电工委员会（IEC）作为全球最权威的电工电子领域标准化组织，一直致力于电能存储系统标准化工作。IECTC120（电能存储系统技术委员会）负责制定EES系统的通用术语、规划安装、安全、环境及电网集成等方面的国际标准。在IEC62933系列标准框架下，IEC62933-5-1规定了电化学储能系统的一般安全要求，而随着电化学储能技术不断演进和应用规模持续扩大，针对电网集成环境下电化学储能系统安全要求的专项标准需求日益迫切。IEC62933-5-2:2025正是在此背景下应运而生。在国家标准层面，世界主要经济体均加快了电化学储能安全标准的制定步伐。中国已发布GB/T36276《电力储能用锂离子电池》、GB/T36558《电力系统电化学储能系统通用技术条件》等一系列国家和行业标准，并在《电化学储能电站设计规范》《电化学储能电站安全规程》等标准中提出了明确的安全技术要求。美国NFPA855《固定式储能系统安装标准》、UL9540《储能系统和设备安全标准》等也在持续修订完善。然而，上述标准在适用范围、技术要求、测试方法等方面存在一定差异，全球范围内尚未形成完全统一的电化学储能安全标准体系。1.3标准立项的必要性在此背景下，亟需通过制定统一的国际标准来规范电化学储能系统在电网集成背景下的安全设计和运行管理。IEC62933-5-2:2025标准项目立项的必要性主要体现在以下三个方面：第一，保障电网安全稳定运行的需要，电化学储能系统作为新型电力系统的关键组成单元，其安全可靠性直接影响电网整体安全水平；第二，促进行业健康有序发展的需要，统一的安全标准有助于规范市场秩序、提高产品质量、淘汰落后产能；第三，推动国际贸易和技术合作的需要，国际标准的制定有助于消除技术壁垒、促进储能设备和系统在国际市场上的互联互通。二、标准基本情况2.1标准基本信息本标准编号为IEC62933-5-2:2025CMV，属于国际电工委员会（IEC）发布的标准文件。标准全称为《电能存储（EES）系统第5-2部分：电网集成EES系统的安全要求电化学系统》（Electricalenergystorage(EES)systems-Part5-2:Safetyrequirementsforgrid-integratedEESsystems-Electrochemical-basedsystems）。标准发布日期为2025年12月9日，发布机构为国际电工委员会，标准状态为现行有效，使用语言为英语，国别归属为国际组织。本标准为IEC62933系列标准的组成部分，归属于电能存储系统安全技术领域，分类号为环境影响评定类。值得注意的是，本标准的CMV（CommentaryVersion）版本提供了标准正文及技术委员会评论的对照内容，有助于使用者深入理解标准技术条款的制定意图和背景信息。2.2标准主要内容框架IEC62933-5-2:2025标准正文系统规定了电网集成电化学储能系统的安全要求，其内容框架涵盖以下核心技术维度：（1）系统设计与安全集成要求。标准对电化学储能系统的总体架构设计提出了安全要求，包括电化学储能单元选型与配置、电池堆簇布局与隔离、汇流与分配系统安全防护、以及储能系统与电网接口的安全协调。标准强调安全设计应贯穿系统拓扑确定、设备选型、保护配置的全过程，要求通过合理冗余设计和故障安全模式确保系统在异常工况下能够安全停机。（2）电气安全要求。涵盖高低压电气系统安全防护、绝缘配合与监测、接地保护系统、过电流与短路保护、故障电弧检测与保护、防雷与过电压保护等关键电气安全技术内容。标准对直流侧和交流侧电气安全分别提出了针对性要求，明确了保护装置的配置原则和整定要求。（3）电池系统安全要求。针对电化学储能的核心——电池系统，标准详细规定了电池系统热管理设计要求、热失控防护与蔓延抑制措施、电池管理系统（BMS）功能安全要求、绝缘监测与漏电保护、气体检测与通风排烟等方面的安全技术要求。（4）消防与事故应急要求。标准规定电化学储能系统必须配备早期火灾探测报警系统、自动灭火系统、防爆泄压设施、应急照明与疏散指示、事故应急联动控制及应急救援通道设置等要求，并对不同技术路线（锂离子电池、钠硫电池、液流电池等）的特殊消防需求进行了差异化规定。（5）安装与调试安全要求。包括系统运输与安装安全规范、现场调试与并网试验安全程序、安装验收安全检验项目及相关记录文件要求。标准强调安装调试阶段应建立专项安全监督机制，明确相关方安全责任边界。（6）运行维护与退役安全要求。标准对电化学储能系统长期运行中的安全监控、周期性安全检查、维护维修作业安全规程、系统改造升级安全评估以及寿命终止后的安全退役与处置提出了全面要求，强调全生命周期安全管理理念的贯彻实施。三、标准主要技术内容深度解析3.1安全风险管理框架IEC62933-5-2:2025构建了基于风险管理的安全要求框架。该框架参考了ISO12100《机械安全——设计通则风险评估与风险减小》提出的风险管理方法论，并结合电化学储能系统的技术特征进行了适应性调整。标准要求系统设计者和运营商对电化学储能系统全生命周期内的安全风险进行系统识别、分析和评价，并根据风险等级采取相应的风险减小措施。风险识别范围涵盖电化学危害（如热失控、可燃气体产生、电解液泄漏）、电气危害（如电击、电弧闪络、过电压）、机械危害（如结构失效、运动部件）、环境危害（如高温、低温、湿度、腐蚀）及人为因素危害（如误操作、维护不当）等多维度风险源。风险评估应采用定性和定量相结合的方法，综合考虑危害发生的可能性和后果的严重程度，确定风险等级并制定相应的风险控制措施。3.2电池系统安全关键技术要求电池系统安全是电化学储能系统安全的核心环节。本标准从电芯、模组、电池包到电池簇多个层级提出了系统性的安全技术要求。在热管理安全方面，标准要求电化学储能系统应配置有效的热管理系统，确保电池在规定的温度范围内运行。对于锂离子电池系统，标准明确要求采用主动或被动热管理方案，避免电池因局部过热引发热失控。标准同时规定了热失控蔓延抑制的时间要求，要求电池簇具备阻断热失控在电池模组间蔓延的能力。在电池管理系统（BMS）安全功能方面，标准对BMS的电压、电流、温度、绝缘电阻等关键参数的监测精度和响应时间提出了量化指标要求，并要求BMS具备完善的故障诊断、报警和保护联动功能。标准特别强调了BMS的故障安全（fail-safe）设计要求，即在BMS自身发生故障时，系统应能够安全导向或维持在安全状态。在气体检测与防护方面，标准要求储能系统应对电池可能释放的易燃有毒气体（如氢气、一氧化碳、氟化氢等）进行有效监测，并设置通风排烟设施以防止可燃气体聚集达到爆炸极限浓度。3.3电网集成安全协调要求本标准区别于其他储能安全标准的核心特征在于其对"电网集成"场景安全要求的高度关注。标准专门论述了电化学储能系统与电网连接界面、并网运行模式和电网故障穿越工况下的安全协调要求。在并网接口安全方面，标准要求储能系统的并网开关设备、变压器和变流器应具备完善的保护功能，能够在电网侧故障时快速隔离储能系统，防止储能系统向故障点倒送电能。标准对接地方式选择、保护定值配合、防孤岛保护等电网安全交互关键技术要求进行了明确规定。在电网异常工况响应方面，标准规定了电化学储能系统在电网电压异常、频率异常、谐波超标及电网故障穿越等工况下的安全响应行为。标准同时协调了与IEC62933-5-1、IEC61508等上层次标准及功能安全标准的衔接关系，形成了完整的标准体系逻辑链条。四、主要参编企事业单位介绍4.1国际电工委员会电能存储系统技术委员会（IECTC120）IECTC120成立于2012年，是国际电工委员会下设的专门从事电能存储系统标准化工作的技术委员会，其秘书处由日本工业标准调查会（JISC）承担。TC120的工作范围涵盖电能存储系统的术语定义、规划与安装、安全要求、环境影响评估及电网集成等技术领域，是国际电能存储标准化领域最权威的技术组织。TC120的成员包括来自全球30余个国家的标准化机构和产业界代表，共设有多个工作组和工作项目组。其中，负责IEC62933-5-2标准制定的WG3工作组（系统安全）汇聚了来自中国、美国、德国、日本、韩国等储能产业领先国家的技术专家。中国作为IECTC120的重要参与方，有多名专家在标准编制过程中发挥了积极作用。TC120自成立以来，已制定发布了一系列具有深远影响力的IEC62933系列标准。正是通过TC120这一国际化标准平台，各国在电化学储能系统的安全设计、测试验证、运行管理等领域的最新技术成果和实践经验得以汇聚提炼，最终形成IEC62933-5-2这一具有里程碑意义的国际安全标准。该标准的发布体现了TC120在国际储能标准化领域的核心领导地位，也为全球储能产业的规范化、安全化发展提供了坚实的技术支撑。五、结论与展望5.1主要结论IEC62933-5-2:2025《电能存储（EES）系统第5-2部分：电网集成EES系统的安全要求电化学系统》的发布，是国际电能存储安全标准化进程中的重要里程碑。通过对本标准的系统研究，可以得出以下主要结论：第一，本标准的发布体现了电化学储能安全标准化从"通用安全"向"场景化安全"的纵深发展。区别于IEC62933-5-1的一般性安全要求，本标准聚焦于电网集成场景下电化学储能系统的特殊安全需求，建立了更具针对性和可操作性的安全技术指标体系。第二，标准建立了覆盖电化学储能系统全生命周期的安全要求框架，从系统设计、设备选型、安装调试、运行维护到退役处置的每一个环节都提出了明确的安全技术要求，体现了全生命周期安全管理的先进理念。第三，标准强化了电化学储能系统与电网安全交互的技术要求，填补了现有标准体系中电网集成电化学储能系统安全标准的空白，对保障新型电力系统中储能规模化应用的安全可靠性具有重要意义。第四，标准的发布将有效促进全球电化学储能安全技术水平提升和统一，为各国制定和完善电化学储能安全标准提供了重要的参考基准，同时也为储能设备制造商、系统集成商、项目开发商和运营商提供了清晰的技术遵循。5.2未来展望随着电化学储能技术持续快速发展，本标准的实施和后续修订方向也值得关注和期待。未来，标准可能需要进一步关注以下发展方向：一是新型电化学储能技术路线（如固态电池、钠离子电池等）带来的新的安全挑战和应对需求；二是人工智能、数字孪生等新兴技术在储能安全监测和预警中的应用规范化；三是储能系统大规模集群化应用场景下的安全协同与电网安全交互深化要求；四是将标准内容与各国监管框架的衔接和转化应用。可以预见，IEC62933-5-2:2025标准将在全球电化学储能领域发挥重要的技术引领和安全保障作用，为推动能源绿色低碳转型和新型电力系统建设贡献标准力量。各相关方应以本标准发布实施为契机，积极推动标准在项目规划、工程设计、设备制造、运行管理等环节的落地实施，共同促进电化学储能行业安全、健康、可持续发展。参考文献[1]IEC62933-5-2:2025,Electricalenergystorage(EES)systems-Part5-2:Safetyrequi