針對儲能安全隱患，業(yè)界的應對方法主要有主動安全策略和被動安全策略兩大方向，但更多是“事后處置”，無法將火災的萌芽徹底消滅在襁褓中。

文/王璟 編輯/楊倩

圖源/JRMA

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5月15日，據(jù)美國《圣迭戈聯(lián)合論壇報》報道，當?shù)貢r間周四下午，消防員經(jīng)過一天多的斗爭，撲滅了加利福尼亞州圣迭戈縣Otay Mesa（奧泰梅薩）一座儲能電站的火災。

△圖源：《圣迭戈聯(lián)合論壇報》

這座名為Gateway的儲能電站使用的是LG Chem鋰離子電池，規(guī)模為250MW/250MWh，由總部位于紐約的能源公司LS Power投運，2020年8月正式并網(wǎng)時，以應對美國破紀錄夏季熱浪期間的停電。

該電站一舉超越了由特斯拉提供電池的南澳大利亞150MW/193MWh Hornsdale儲能項目，成為當時世界上最大鋰電池儲能項目。

據(jù)悉，LS Power還有兩個多個兆瓦級儲能系統(tǒng)正在建設中，分別是位于加利福尼亞的200MW Diablo、125MW Leconte，以及紐約的316MW Ravenswood項目。

這起火災的原因尚不明確。火災進行時，空氣監(jiān)測器顯示氫氣濃度高，該氣體高度易燃，可能引發(fā)爆炸。

通常用來存放鋰離子儲能電池的建筑中設有火災探測系統(tǒng)，會向電池噴灑化學劑以滅火，如果這一道防線失敗，還可以使用大量水來控制火勢并保持電池冷卻。然而，使用水會導致不可控的后果，由于電池會對水分劇烈反應，在密閉空間內容易迅速積聚有毒煙霧或高度易燃的氣體。

因此，當?shù)叵拦賳T在處理這一火災時非常謹慎，嚴密監(jiān)控熱量和空氣質量，以防范電池火災隨時復燃。圣迭戈縣一度發(fā)布了火災疏散警告，緊張程度不亞于應對洪水、暴風雪時的情景。

儲能正在成為加州以及全球清潔能源轉型的關鍵一步，但儲能電站火災卻頻繁涌現(xiàn)，或在于電池熱失控無法從根源上斷絕。

以LG儲能電池為例，由于制造缺陷、設計和制造上的安全隱患，曾引發(fā)多起失火事故。

2022年2月13日晚，美國加利福尼亞州的Moss Landing 300MW/1200MWh儲能電站項目發(fā)生事故，約10個電池架被燒毀。該電站業(yè)主是Vistra Energy，電池設備供應商是韓國電池巨頭LG新能源，系統(tǒng)集成商和EPC工程承包商為Fluence。

2024年2月5日，澳大利亞競爭與消費者委員會（ACCC）進一步敦促該國國民檢查太陽能發(fā)電系統(tǒng)中不安全的LG電池，該電池可能會自發(fā)過熱并起火。

△圖片來源：ACCC

早在2023年12月5日，LG太陽能儲能系統(tǒng)（ESS）電池曾在澳大利亞被大規(guī)模召回。自2019年10月以來，澳大利亞已報告至少13起涉及這些電池的事故。維多利亞州一棟房屋因LG電池過熱引發(fā)的火災被燒毀。在美國，已報告5起事故和1例傷害。

△被燒毀的LG電池。圖源：ACCC

儲能電站火災絕非孤例，也絕非LG新能源一家需要深刻反省，更應當引起全行業(yè)從業(yè)者的警醒。

一個月內，這已經(jīng)是第二起引發(fā)全球關注的儲能電站火災事故了。2024年4月27日，德國尼爾莫爾商業(yè)區(qū)的一起鋰電池儲能集裝箱爆發(fā)火災，兩名消防員在救援過程中受傷。經(jīng)過大約10小時的緊張撲救，火勢最終得到了控制。

火災造成的濃煙使得附近的高速公路在夜間至凌晨時段被迫關閉，周邊居民也被要求關閉門窗以確保安全。德國警方估計，此次火災造成的經(jīng)濟損失約為50萬歐元，但更令人擔憂的是，起火原因至今不明。

值得注意的是，該儲能集裝箱來自德國儲能系統(tǒng)制造商INTILION，采用了相對安全的磷酸鐵鋰電池，仍然暴露出儲能系統(tǒng)在安全防范方面存在的巨大風險。

在中國，最新的儲能電站火災事故發(fā)生在工商業(yè)儲能熱潮涌動的溫州。4月初，溫州一工商業(yè)儲能項目起火，現(xiàn)場燒成灰燼，引發(fā)了當?shù)匾粓鲠槍ο啦缓细駜δ茼椖康恼娘L暴。

據(jù)不完全統(tǒng)計，2017-2023年期間，全球至少發(fā)生60起以上儲能電站火災事故。這其中，2021年以前多數(shù)由三元鋰電池引發(fā)；2021年以后，中國、美國、歐洲、澳洲等儲能發(fā)展迅速的地區(qū)均發(fā)生了多起嚴重事故。

據(jù)韓國工業(yè)貿易和資源部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自2017年以來至2021年10月，韓國共發(fā)生了47起鋰電池火災事故，其中33起發(fā)生在軟包電池組，12起發(fā)生在方形電池組，2起發(fā)生在圓柱形電池組。軟包電池組的事故比例達到了70.21%。

其中，LG新能源產品發(fā)生了32起事故，三星SDI產品發(fā)生了11起，SK創(chuàng)新發(fā)生了1起，其他制造商發(fā)生了3起事故。

憑借高能量密度和優(yōu)越的循環(huán)壽命，鋰離子電池成為儲能領域的絕對領軍者，在2023年累計投運新型儲能裝機總量中占比高達97.4%。其中，磷酸鐵鋰電池是主流路線，占比94.4%。

據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計，電化學儲能電站今年繼續(xù)保持了高增長的態(tài)勢，今年一季度，全國電力安委會19家企業(yè)成員單位總計新增投運電化學儲能電站65座、總功率2.94GW、總能量6.40GWh。

如今，在MW級、乃至GW級別的電站高歌猛進的投運大潮中，一個電站凝聚數(shù)百萬顆、乃至數(shù)千萬顆電芯，安全成為絕不可忽視的關鍵議題和行業(yè)底線。

相關研究顯示，鋰離子電池發(fā)生火災事故的原因主要分為三大類：一是由擠壓、針刺造成的機械應力刺激導致內外部短路；二是熱失控，或來自頻繁充放電、過充、過放、控制系統(tǒng)故障的電激源，或是因為在高溫環(huán)境下工作熱量不能有效散發(fā)的熱激源所致。

雖然現(xiàn)在儲能行業(yè)主流技術路線已成功從三元鋰電芯向磷酸鐵鋰電芯過渡，但使用磷酸鐵鋰電芯并等于同于安全無虞。如此前北京"4.16"儲能電站爆炸事故調查報告指出，磷酸鐵鋰電池內短路是導致火災和爆炸的直接原因。

目前對于儲能電站BESS的風險評估測試主要包括：電芯層級、模組層級、單元層級、安裝層級四大層面。寧德時代儲能事業(yè)部CTO許金梅指出，通過風險測試不等于市場安全，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)同樣存在起火風險。

當前，業(yè)界的應對起火隱患的方法主要有主動安全策略和被動安全策略兩大方向，包括提高電池本征安全，安裝預警系統(tǒng)、氣體探測系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，開發(fā)智聯(lián)網(wǎng)大模型等，但更多是「事后處置」，無法將火災隱患徹底消滅在襁褓中。

歐盟科學院院士、中國科學技術大學教授、博士生導師孫金華曾指出，目前鋰電池產業(yè)存在多個問題，包括動力和儲能電池安全性有待進一步提升，電池故障隱患及熱失控精準預測預警技術亟待開發(fā)，電池系統(tǒng)高效滅火抗復燃技術尚不成熟，協(xié)同一體化安防技術與智能網(wǎng)聯(lián)管理系統(tǒng)缺乏。

上述短板均意味著，鋰電儲能大規(guī)模應用還需筑牢安全防火墻，否則，慘痛事故將不可避免。