新型储能安全警钟长鸣

　　当地时间5月14日，位于美国加利福尼亚州的Gateaway储能电站发生火灾，当地出动5辆消防车和40名消防员，大火被扑灭后几经复燃，并持续6天之久。而就在4月，德国尼尔莫尔商业区的锂电池储能集装箱也发生起火事故，致使两名消防人员受伤，造成50万欧元财产损失。在国内，温州某工商业储能项目不久前发生起火，现场烧成灰烬，当地随即开展了一场针对消防不合格储能项目的整改工作。

　　接二连三的事故，给当下蒸蒸日上的新型储能产业敲响安全警钟。分析事故原因，全面排查风险隐患，防止类似事故再次发生，才能以高水平安全护航储能行业高质量发展。

　　公开资料显示，美国加利福尼亚州Gateaway储能电站装机规模为250MW/250MWh，于2020年8月19日并网运行，是彼时全球最大电池储能项目。该电站由LSPower公司运营，日本NECES提供储能系统集成方案，韩国LGChem提供三元锂电池。

　　远景集团高级副总裁田庆军认为，储能安全核心是电芯环节。实验室多个方面数据显示，三元锂电池组的热失控温度在120—140摄氏度之间，而磷酸铁锂热失控温度在250—300摄氏度之间。除了热失控温度较磷酸铁锂低以外，三元锂电池燃烧后会释放大量氢气、氧气等易燃气体，磷酸铁锂电池燃烧后并不可能会产生氧气等助燃剂，隔绝空气即可控制。因此，磷酸铁锂的安全性高于三元锂，这是目前我国锂电储能要坚持的技术道路。

　　三元锂电池单位体积内的包含的能量高、一致性好，是目前电动汽车领域中普遍的使用的电池类型，但储能领域的大量电芯堆叠易发生电池热失控。目前，全球公开披露的储能电站火灾事故中，三元锂电池占比较高。

　　田庆军进一步分析，Gateaway储能电站火灾事故原因，是“三元锂电池+堆叠电站+密闭空间+预警失灵”综合因素所致。该储能电站的安全设计以及热失控管理存在缺陷，电站采用建筑式叠层布局，大量电池集中在密闭空间，一旦消防药剂用尽，只能向内部加水或从外部喷水，但整个监控系统是失效的，内部环境完全不可见、不可控，因此导致总系统复燃，甚至扩散，维持的时间较长。此外，该电站运维手段较为单一、智能化程度不高，安全预警没有做好。

　　再看德国尼尔莫尔商业区的锂电池储能集装箱火灾事故。中关村储能产业技术联盟副秘书长唐亮分析，储能集装箱是在临时存放过程中发生的事故，消防员在咨询运营商后打开集装箱才发生爆炸，造成两名消防员受伤。事实上，美国、中国都有类似案例，在未确认集装箱内部温度、可燃气体的情况下贸然打开储能集装箱，将扩大安全事故。而温州某储能电站事故原因据传是正负极接反所致，属于人员操作失误。

　　唐亮指出，我国新型储能呈快速增长态势，保守场景下，预计2028年累计装机规模将达168.7GW，2024—2028年复合年均增长率为37.4%。在此背景下，储能行业更要严守安全底线，加强安全培训，所有操作人员应在安全培训后再上岗。“做储能项目不能盲目自信，储能安全事故是概率事件，一定要对发生意外事故后会造成的影响做评估，有明确的应急响应办法，预设好消防救援措施，并在消防指导下开展相应的应急演练。”

　　作为一项横跨多学科领域的新兴起的产业，锂电储能包括电池本体、管理系统、电缆线束、预警监控、运行环境等，每个环节都可能触发安全事故。其中，电芯热稳定性能、漏电、过电、过流、泄压、次生灾害等都可能会引起锂电储能电站火灾事故。据中关村储能产业技术联盟不完全统计，自2011年起，全球发生储能安全事故近百起。

　　“我国储能项目增长快，潜在安全风险随之提升。”唐亮表示，相对而言，大型储能离人员密集区较远，事故出现后范围可控。而工商业储能项目周边有几率存在厂房、车库、写字楼等场所，发生意外事故后或造成额外损失和影响。“比如国外一些事故后会考虑到烟气等危害，从而关闭高速公路，并要求周边居民关闭门窗。”

　　2021年4月，我国发生迄今最严重的储能安全事故——国轩福威斯储能电站爆炸事故。该项目位于北京市丰台区集美家居大红门商城内，属于工商业储能项目。该事故一度让市场怀疑储能电站的安全性，部分地区甚至叫停过在建储能项目。

　　“工商业储能确实应该着重关注，不同于大型储能容易管理，它比较分散。”田庆军进一步指出，电网侧、电源侧大储，电站之间有相关安全间距规定，但工商业储能现在还没有明确规定。“大部分工商业储能分布在商业区，或一些人口密集区域，这些项目能少占地就少占地，布局非常紧密，这对安全是不利的，应该尽快出台有关标准，规定工商业储能布置间距的要求和规范。”

　　唐亮同样表示，《电化学储能电站设计规范》（GB51048-2014）国家标准的发布已过去10年，要尽快明确锂电池火灾危险性特征，让项目规划、审批、设计、施工、消防措施有据可依。“随着工商业储能、户储的加快速度进行发展，也需要明确相应的规范要求。”

　　与此同时，储能技术快速升级，电芯容量已从去年的280Ah迈向300Ah+，甚至向更大容量迭代，20尺集装箱储能系统容量从5MWh升级到5.5MWh、6.9MWh，以求得到更好性能、更低成本。唐亮坦言，储能电池系统单位体积内的包含的能量慢慢的变大的同时，项目方对后续火灾风险还没有最大限度地考虑，原有场站布局和消防措施要求是否有效仍有待验证。事实上，能量越大，风险随之增加，除了火灾风险，储能项目的爆炸风险依旧存在。“一般集成商会对储能集装箱爆炸压力或爆炸范围进行仿真模拟，但实际发生爆炸后的威力究竟如何，很难量化，现有措施能否有效抑制爆炸，也有待验证。“储能产业有必要不断的提高储能安全技术水平，强化储能消防安全研究。”

　　“对于储能电站失火事故，要‘一分为二’来看，不能因为一个电站的问题，就否定整个业态。”田庆军表示，头部企业有义务、有能力做好储能安全，总结起来，就是要预防为主、防消结合。“若单颗电芯出现热失控，会通过智能监控发现并替换单颗电芯；如果到了Pack层级，就启动自动消防，替换PACK，及时阻隔，以免影响到整体系统安全；如果到系统层面，还有消防联动控制系统，保证不发生失火或对电网造成冲击。”

　　不过，储能产业正处于发展窗口期，安全有序是产业行稳致远的首要前提。田庆军坦言，这两年储能技术进步很快，前些年上马的部分产品，在消防预警、电芯质量、设计上做得不够好，存在一定隐患。此外，储能行业正处于快速爆发期，很多企业跨界进入，其中不乏中小企业，在资本推动下快速成长，导致储能市场产品、技术质量良莠不齐。再加上新能源强制配储，很多储能电站没有被调用过，风险没有释放开来，存在比较大隐患，亟待引起重视。

　　田庆军建议，储能电站投资方或相关责任方应自查自纠老旧电站，尤其是运行超过三年、早期安装的非磷酸铁锂技术路线的储能电站，以及新能源强配储、调用极少的电站，应做一次全面系统检查，防患于未然。

　　《中国能源报》记者通过调查了解到，温州市近期正对工商业储能电站进行消防整改，检测不合格以及超期未提交检测报告的用户侧储能项目将被强制取缔。而早在去年8月，国家能源局就发布了《关于认真贯彻落实全国安全生产电视电话会议精神逐步加强电力安全监管工作的通知》，要求有关电力企业要按时进行检查本单位投资、运维的电化学储能电站运行工况，评估电池系统健康状态，规范检查可燃气体探测装置、火灾自动报警系统、消防设施的可靠性，排查电站与周边设施、人员的安全距离，完善应急消防措施；11月，国家能源局发布的《关于加强发电侧电网侧电化学储能电站安全运作风险监测的通知》明确要求，各电力企业应于2024年12月31日前完成本企业监测能力建设，2025年以后新建及存量电化学储能电站应全部纳入监测范围。

　　“单个产品检验测试报告只能保证产品质量合格，并不能确保其运行过程中的安全性。相对来说，更应该要针对单个项目，结合产品测试情况，开展安全风险评估，以便业主根据安全风险制定相应的安全保护措施、应急响应措施以及与消防部门进行联动。”唐亮进一步指出，要不断的提高储能系统可靠性，降低发生安全风险可能性。在项目建设之初，就应该考虑到发生意外事故会造成的影响，及相应的应急响应措施。“与此同时，定期分析安全运作情况，强化运行风险预警与应急处置，对存在安全风险隐患的设备及系统，及时预警并采取比较有效措施消除隐患，是阻止储能电站事故的关键措施。”