1月16日下午三時左右,位于加州蒙特雷縣的Moss Landing儲能電站燃起大火。按額定功率計算,起火的電站是目前世界第三大運行電池儲能設施,總規模高達750MW/3000MWh,由綜合零售電力和發電公司Vistra Energy的子公司 Dynegy 擁有和運營。這場火災是 Moss Landing 在不到四年的時間里發生的第四起,也是迄今為止最大的一次應急響應事件。
據目擊者透露,起火的濃煙甚至噴至 1000 英尺(折合約305米)高的空中。“下午 6 點左右,它變成了一場地獄式事件,并伴有黑色的煙柱……那是世界末日,橙色的火焰照亮了夜空,發動機啟動的聲音,人們收拾好他們的車輛,準備逃離地獄。”Canary Media 執行董事 Eric Wesoff在目睹了火災現場后仍心有余悸地表示。
當天下午6點30分左右,蒙特雷縣的治安官辦公室發布了疏散令。加州公路巡邏隊關閉了 Vistra Moss Landing 發電廠周圍的一段 1 號高速公路。蒙特雷縣應急管理主任凱爾西·斯坎倫 (Kelsey Scanlon) 表示,該縣已宣布當地進入緊急狀態。
據蒙特雷縣緊急行動中心稱,火災中沒有人員傷亡報告,環境保護署的初步監測顯示,該地區沒有檢測到鋰電池起火釋放的劇毒氟化氫氣體。但這場火災也造成了十分嚴重的損失。北縣消防區負責人喬爾·門多薩 (Joel Mendoza) 在周末的新聞發布會上表示在加利福尼亞州 Moss Landing 電池設施約 80% 的設施及建筑物已在這一場大火中被毀。
截至目前,火災的根本原因尚未確定。然而,消防局長喬爾·門多薩表示,每個電池架上都連接著一個滅火系統。據視頻顯示,內部水基滅火系統已打開,視頻顯示它正在工作,但火勢沒有反應。該系統無法正常工作的原因同樣尚未確定。“………這導致火勢超過系統,最終淹沒了整個建筑。”喬爾·門多薩補充道。
“這是儲能界三哩島事件!”蒙特雷縣縣長格倫·丘奇 (Glenn Church)憤怒地表示。
Moss Landing儲能電站原來是一家天然氣發電廠,它的歷史可以追溯到 1950 年。太平洋天然氣和電力公司于 1950 年建造了 Moss Landing 的標志性煙囪,作為 Moss Landing 發電廠的一部分。
當 Vistra 于 2018 年獲得所有權時,該公司提議在該地點建造電池儲能系統。隨著加州太陽能發電量在過去十年中的增長,加州領導人和公用事業監管機構認識到,加州需要提高電池容量,以便將白天的太陽能生產轉移到寶貴的夜間時段。太陽能與電池的結合,最終可以幫助這個注重氣候的州擺脫燃燒化石天然氣來維持夜間照明的弊端。隨著加利福尼亞尋找清潔能源解決方案,該項目獲得了包括 Sierra Club 在內的關注和支持。
Moss Landing正是這個新電池時代的代表,因為它在戰略上靠近需要大量電力的海灣地區。Vistra 在這里擁有的傳統的沿海天然氣發電廠為其提供了位置和重型輸電網連接。
2018年7月,Vistra與 PG&E 簽訂了 Moss Landing 儲能設施一期 300MW 的承購合同,而特斯拉則獲得了在該地點交付 PG&E 自有項目的合同。它們將成為首批具有 4 小時容量合同的大型電池系統之一,以確保資源充足性。
2020年,Vistra完成第一階段的 300 MW/1,200 MWh 裝置,隨后是次年完成的第二階段的另外 100 MW/400 MWh 裝置。第 3 階段 — 350 MW/1,400 MWh — 于 2023 年 8 月增加,使其成為世界上最大的電池儲能裝置之一,總容量為 750 MW/3000 MWh。憑借這種綜合存儲容量,Moss Landing 成為世界上最大的電池儲能站點的所在地,成為頭條新聞。
據Vistra透露,這次起火的正是第一階段的300 MW/1200 MWh 裝置。這一次的火災,造成的破壞比之前的任何一場火災都要大得多。該設施沒有使用集裝箱式箱子,而是將歷史悠久的渦輪機大廳重新用作一排排電池的家。據地方當局稱,其中許多似乎已經轉化為燃料,由此產生的燃燒已經摧毀了大部分結構。
在 Moss Landing BESS 設施中,電池單元整齊地插入最近的小外套大小的機架中。這些機架堆疊成排,填滿了發電廠的舊渦輪機設施,形成了一個迷宮般的電位。
值得注意的是,如今很少建造室內 BESS 項目,部分原因是擔心火勢會不受控制地蔓延到整個系統。相反,大多數新安裝是室外的墊式系統,這使得火勢不太可能蔓延。
同時,業內人士指出,本次火災的系統是LG 化學 JH4 電池構建的,該電池單元使用 NMC 化學成分。NMC 電流化學在熱失控期間達到 >1400°C。這就是問題所在,例如,鋁的熔化溫度為 800°C。因此,當 NMC 失控時,一切都會變成燃料。所以,滅火不起作用。
“如果一個電池稍微過度充電,它的溫度就會開始升高。”位于門洛帕克的美國能源部 SLAC 國家加速器實驗室的工程師 Gustavo Vianna Cezar 說。“如果它著火了,熱量會蔓延,然后一堆會著火。它只是變得難以控制。”
事實上,這不是 Moss Landing BESS 工廠第一次遇到消防安全問題。在 2021 年至 2022 年的五個月期間,Vistra工廠的電池組冒煙并兩次觸發滅火系統。“這是一個旗艦、頂點安裝,Vistra需要做一些解釋來解釋為什么它會成為一個連環罪犯。”
2021年9月,Vistra工廠檢測到煙霧,據報道在電池模塊中檢測到過熱,但其滅火系統阻止了這個問題。該事件對第一階段約 7% 的電池模塊造成了“有限的電池損壞”。
2022年1月底,Vistra發布調查報告表示電池過熱的原因歸因于自動噴水滅火系統,而非LG電池問題。Vistra表示,該系統在軸承發生故障的空氣處理裝置冒煙時變得活躍,而不是電池單元因內部故障或損壞而發生熱事故。現場煙霧探測設備觸發了水噴水,其閾值低于應有的閾值,因此 Vistra 得出結論,設備編程存在錯誤。
“好消息是,這兩起事件與安全系統漏水有關,而不是由電池本身引起的。”Vistra的傳播和媒體關系代表Kyle Weeks表示。
然而,就在發布這些調查結果幾周后,2022 年 2 月,該設施安全系統再次啟動,以應對阻止進一步噴發的加熱事件。當時,Vistra表示這是一個類似的事件,同樣是由于一個自動噴水滅火系統將水釋放到電池架上導致的。彼時,Vistra決定關閉整個網站,同時調查原因和解決方案。
2022年9月,特斯拉和太平洋天然氣與電力公司擁有的附近電池設施起火,導致1號高速公路關閉,并強制下達了就地避難令。
目前,這場火災的評論主要集中在火災應對上,或者明顯缺乏火災應對。隨著火焰沖向夜空,緊急救援人員沒有部署消防車將其沖洗干凈。相反,他們讓它燒壞了,這花了一段時間,因為要燒掉的電池太多了。
對于外行人來說,這似乎是對火災的荒謬回應。但能源安全響應小組的聯合創始人兼負責人、電池火災專家尼克·華納 (Nick Warner) 指出,鑒于蒙特雷縣消防局在處理過前三次電池火災方面是全國最有經驗的。
“'Let it burn'是一種管理自 2019 年以來一直存在的儲能事件的哲學方法,”他在周五接受 Canary Media 采訪時解釋說。2019 年,亞利桑那州的消防員打開了一個正在起火的電池外殼,爆炸導致其中四人受傷。從那時起,該行業對電池設計和響應技術進行了全面改革,以最大限度地降低急救人員的風險。
“我們喜歡說'管理事件',”Warner 補充道,“因為響應者并不是被動地看著:他們可以主動管理燃燒的電池以減少煙霧并防止火勢蔓延。”
“一旦火勢蔓延到媒體開始報道的程度,消防部門在那個時候基本上無能為力,”華納說。“我不知道太平洋中是否有足夠的水來噴灑那棟建筑并管理那個事件。”
瑞致達的一位發言人向 Canary Media 證實了這一點:“所有人員都已安全疏散,無論是最初的事件還是正在進行的響應工作,都沒有報告任何人員受傷。
這場災難還代表了將電池聚集在建筑圍護結構中而不是模塊化容器中的方法的挫折,模塊化容器是電網電池的常見架構。華納警告說,不要扔掉所有類別的專門建造的建筑來容納電網電池。他說,關鍵是“將火勢負荷限制在可控范圍內”。這意味著用物理屏障或距離封鎖電池,這樣火災可用的總燃料就不會失控。
清潔能源開發商 REV Renewables 在其位于圣地亞哥附近的 Gateway 項目中采用了這種策略,該項目于 2024 年起火。該項目的設計有助于將火勢控制在一個區域,消防員能夠用水減緩火勢。
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