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储能事故“疤痕”背后：储能安全如何破局？

2022-03-30

中国电源产业网

导语：《“十四五”新型储能发展实施方案》正式印发，标志着新型储能正式从商业化初期向规模化发展转变，但正如方案中四大基本原则提及的，安全始终是储能发展的生命底线。

3月21日，《“十四五”新型储能发展实施方案》正式印发，标志着新型储能正式从商业化初期向规模化发展转变，但正如方案中四大基本原则提及的，安全始终是储能发展的生命底线。在新型储能产业发展初期，一些缺乏核心技术的企业受政策和补贴吸引进入行业，不规范和不专业导致安全问题时有发生，甚至造成人身伤亡和财产损失。

◆ 储能事故频发疤痕现真因

在激增的市场需求、复杂的应用场景面前，全球储能安全事故频发，其中包含某些知名储能供货商参与的项目。如2021年7月30日，采用特斯拉Megapack的全球最大电池储能项目、澳大利亚“维多利亚大电池”发生火灾，大火连烧4天才熄灭。

反观国内，近一年已接连发生三起典型储能安全事故。

2021年4月16日，北京丰台某储能电站调试过程中起火爆炸的消息上了热搜，消防人员奋战12小时才将明火彻底扑灭。事故不仅造成1660.81万元的直接财产损失，更造成多人伤亡，其中2名消防员不幸遇难。这起国内首例储能爆炸事故引发众多媒体的报道关注，并首次将安全话题摊开在消防部门面前，令各行业正视储能行业隐藏的危险。

2022年1月12日，京港澳高速上一辆满载储能系统的货车突然起火，好在司机及时发现、将事故车辆停在应急车道并报警，消防救援人员到达现场时，车厢内正猛烈燃烧，火焰时不时向外喷射、并冒出滚滚浓烟，不时伴有爆炸声，幸而司机和消防人员教科书般的处置及时，并未造成更严重的伤亡。

而时隔仅仅一个月，2022年2月18日，淋了一场雨的江西某储能项目发生起火，在存放阶段的电池舱剧烈燃烧，现场人员发现后及时报火警、消防人员控制了险情，事故原因仍在调查中。

上述事故发生时储能系统状态各不相同，但无一例外的，触目惊心的“疤痕”均反映出事故储能厂家系统集成设计能力和安全设计的不足。随着储能行业的快速增长，有越来越多的企业加入进来，但一些技术水平参差不齐的玩家也为行业带来了不稳定的因素：部分厂家的系统集成设计只是将采购来不同品牌的锂电池、储能PCS等设备简单堆砌到集装箱中；系统在发货前也未经过全面有效的测试、联调，再加上保护执行不到位，导致最终交付给客户的整个储能系统产品存在很大的性能和安全隐患。站在“上帝视角”来看，消防系统设计在储能系统安全保护措施中只是一小部分，储能系统集成能力、后期运维及风险监测管理水平则更为关键。

◆ 项目规模升级防护需更全面

有人曾戏称：单个储能集装箱烧毁可能损失几百万元，但管理不好还可能是炸药包。除了设备烧毁的损失，因设备更换可能会导致项目延期2-3个月并网或者停运带来的损失也不可估量。

2018年我国储能项目突破百兆瓦级，安全问题也开始逐渐显现，而过去一年内，国内储能项目规模已从百兆瓦级跃升到GWh级。在部分业内人士看来，储能产品质量或安全问题也遵循墨菲定律，只是概率数字。

随着储能系统集成规模的增大，电池产品或电气设备数量翻倍，质量问题的潜在危险性也倍增；其次电池串并联数量和层级增多，电气及电力电子的组合更加复杂，储能安全的保障难度进一步加大，并非通过简单的器件堆砌和消防工具即可完成。

要有效保障储能的安全，不仅需要在电化学、电气、电力电子等领域有过硬的技术实力，更需要具备将硬件、软件等有机结合成一套复杂系统做支撑的能力，方可做到从源头控制、过程防护、末端消防等层层安全管控，保障储能系统长期应用安全。

1）质量管理：目前各厂家电芯封装工艺不同，有的粗制滥造甚至电芯部分直接裸露在空气中。若单个电芯发生热失控，将很快蔓延到整个集装箱。优质的材料和制造工艺是产品安全的前提，储能系统厂家需要做好360°的品控管理工作，尤其是在电芯原料、制造工艺、检测使用等关键环节建立专业的质量管理标准，将优质的材料和先进的工艺应用到产品中。同时，做好全生命周期的储能安全管理，不仅需要关注生产制造环节，同时也要做好存储、运输、安装等多个环节的风险预防。

2）源头控制：作为引发储能起火的常见因素，厂家需要加强储能系统电芯以及电弧的检测与预防。一方面通过系统监控，做到对电池的状态分析、预判和预警，从源头上防止与阻断热失控；另一方面，因储能系统内较多电气连接，在复杂的使用工况下有可能引发拉弧现象，会引发设备火灾，如何开展电弧的检测与防护，对储能系统安全尤其重要。

3）消防保护：做好产品质量及源头防火的基础之上，储能系统的消防设计对储能安全同样重要。如何通过合理的消防设计，做到对烟感、温感、可燃气体等隐患的探测监控；通过排风泄压、防爆等设计减少热失控扩散带来的损失等都需要科学合理的设计。

4）系统设计：储能系统中，电池与PCS、BMS、EMS等系统存在强耦合关系，若从不同品牌采购，现场调试拼装，各系统间安全保障的强耦合关系将被强行割裂打破，系统的精细化管理、联动保护控制、电气和消防的安全性都无法保证，长期运行过程中也带来了安全隐患与系统风险的不确定性。如何打破储能系统各单元的信息孤岛，真正将储能系统整合成有机整体，不仅考验厂家在电化学、电力电子、电气等各方面的技术实力，更考验厂家对储能系统的深刻理解与整个储能产业运营的深厚积淀。

由此可见，日常消费者已习惯了“货比三家”、“售后有三包”，在储能产品的选择上则更应慎重。储能安全不是单一环节的事情，需要从整个系统及电站全生命周期运行考虑，拥有储能核心设备的专业系统集成商和一站式服务的系统方案明显是最优选择。只有权责清晰、售后服务有保障，才能为储能电站全生命周期的安全稳定运行及收益保驾护航，加速构建新型电力系统。（北极星储能网）