發(fā)生事故的儲能項(xiàng)目位于亞利桑那州Chandler 10號州際公路和202號環(huán)路東南56街附近。該儲能項(xiàng)目地共有超3200塊鋰離子電池，總儲能容量10MW/40MWh，于2018年首次對外報道，是亞利桑那州首個獨(dú)立儲能項(xiàng)目。儲能解決方案由Fluence提供，Mortenson是項(xiàng)目EPC單位。據(jù)4月21日新聞發(fā)布會消息，錢德勒消防局證實(shí)大樓內(nèi)有電池著火，內(nèi)部的自動噴水滅火系統(tǒng)運(yùn)行了四天，為儲能系統(tǒng)降溫、保持那里的空氣涼爽。該滅火系統(tǒng)能夠控制火勢，但未能完全撲滅，電池仍在持續(xù)悶燒和冒煙。

 

早些時候，周圍企業(yè)負(fù)責(zé)人已經(jīng)注意到有些異常。Southwest Auto Care的老板Chris Kinzy說空氣會讓眼睛流淚、喉嚨也有點(diǎn)腫脹。過去幾天，在馬路對面工作場所的Kinzy一直在看著濃煙從電池儲能設(shè)施中飄出，但直到4月21日才收到撤離的通知。錢德勒消防局營長基思·韋爾奇（Keith Welch）說：“我們采取了防御策略，但我們不會在沒有人員的情況下打開門進(jìn)去看看，因?yàn)槲覀冎酪恍撛诘奈ｋU電池退化和排氣以及可能導(dǎo)致的不同危害。”此前2019年，就在此次發(fā)生事故不遠(yuǎn)的另一儲能電站曾發(fā)生火災(zāi)，消防員進(jìn)入檢查時、儲能電池突然爆炸，導(dǎo)致八人受傷。也正因?yàn)橛羞@樣的前車之鑒，錢德勒消防局表示不會輕易冒險進(jìn)入。（美國電網(wǎng)側(cè)儲能系統(tǒng)發(fā)生爆炸，多名消防員受傷）該事故調(diào)查報告認(rèn)為當(dāng)時儲能電站爆炸有五個主要因素：首先，“電池單元的內(nèi)部故障引發(fā)了熱失控”。其次，“滅火系統(tǒng)無法阻止熱失控”。第三，“電池之間缺乏熱障導(dǎo)致級聯(lián)熱失控。” 第四，“易燃?xì)怏w濃縮，沒有通風(fēng)裝置”。最后，“應(yīng)急響應(yīng)計劃沒有滅火、通風(fēng)和進(jìn)入程序。”4月21日早上，相關(guān)責(zé)任人使用機(jī)器人檢查了建筑物內(nèi)的溫度，并在派出消防員之前測量里面仍然存在的氣體成分。

 

 

據(jù)官員稱，作為預(yù)防措施，4月21日已經(jīng)通知了事故所在地周圍0.25英里區(qū)域內(nèi)的企業(yè)、要求他們在21日晚上6點(diǎn)之前撤離該地區(qū)。

 

21日疏散后，工作人員使用機(jī)器人安全地打開儲能集裝箱的門，并排出了建筑物內(nèi)易燃?xì)怏w。

 

 

直到4月22日，火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生五天了，但火勢情況還沒有結(jié)束。消防員仍在繼續(xù)監(jiān)控鋰電池儲能設(shè)施，鄰近的企業(yè)處于戒備狀態(tài)。據(jù)了解，發(fā)生事故的儲能項(xiàng)目開發(fā)運(yùn)營商AES是一家可再生清潔能源私營公司，業(yè)主單位為Salt River Project是一家以社區(qū)為基礎(chǔ)的非營利性公共電力公司，也是大鳳凰城都市區(qū)最大的電力供應(yīng)商，為超過100萬客戶提供服務(wù)。與AES簽訂了20年的儲能合作合同。SRP的發(fā)言人Scott Harelson說：利用該儲能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在夜晚使用離網(wǎng)能源。當(dāng)我們白天有多余的能源時為這些電池充電，當(dāng)我們的資源非常緊張且需求很高時，這些電池會在隔天發(fā)出能量。SRP在21日的發(fā)布會上表示，客戶不會受到火災(zāi)的影響，但他們會密切關(guān)注附近的輸電線路。截至22日消息，相關(guān)工作人員還在監(jiān)視情況，起火原因正在調(diào)查中。但附近道路已經(jīng)重新開放，企業(yè)主可以返回該地區(qū)。目前尚不清楚項(xiàng)目何時將會恢復(fù)或重新關(guān)閉。

 

近幾年，國內(nèi)、國際儲能電站事故頻發(fā)，儲能安全受到廣泛關(guān)注，盡管導(dǎo)致儲能安全事故的誘因眾多，如電池管理系統(tǒng)、電纜線束、系統(tǒng)電氣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、預(yù)警監(jiān)控消防系統(tǒng)、運(yùn)行環(huán)境、安全管理等因素，但業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，引發(fā)儲能安全事故的首要原因還是電池自身的問題。

 

目前，我國商業(yè)運(yùn)營的電化學(xué)儲能電站中，電池種類以三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池為主。三者相比，鋰離子電池中鈷酸鋰能量密度高、價格貴、安全性差；錳酸鋰、磷酸鐵鋰能量密度較低、安全性高；鉛酸電池性能穩(wěn)定、安全耐用、價格便宜、易回收，但循環(huán)壽命短；三元鋰電池能量密度高、但安全性弱。綜合各項(xiàng)數(shù)據(jù)來看，磷酸鐵鋰電池相對更優(yōu)，是當(dāng)前我國儲能電池推廣應(yīng)用的主流技術(shù)。

 

然而，即便是在業(yè)內(nèi)以高穩(wěn)定性著稱的磷酸鐵鋰電池，也會發(fā)生內(nèi)部短路故障，從而引發(fā)火災(zāi)事故，鋰電池的安全性我們還能放心嗎？

 

引發(fā)鋰電池安全事故的首要原因還是電池自身的問題，由電池本身的瑕疵或是電池老化從而帶來的安全問題。根據(jù)學(xué)術(shù)研究發(fā)現(xiàn)在低溫高倍率充電條件下，鋰電池的鋰離子會在負(fù)極與電解液的界面堆積、堆積到一定程度就有可能會產(chǎn)生鋰枝晶（是指采用液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池在充電時，鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰單質(zhì)）。當(dāng)鋰枝晶生長到一定程度時，就會觸破電池隔膜導(dǎo)致電池內(nèi)短路，最終引發(fā)事故。

 

2021年7月23日，國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布了最新儲能政策《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》。《指導(dǎo)意見》多次強(qiáng)調(diào)了儲能安全，包括以建立安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及管理體系，強(qiáng)化消防安全管理，嚴(yán)守安全底線為基本原則；在高安全、低成本、高可靠、長壽命等方面取得長足進(jìn)步；強(qiáng)化電化學(xué)儲能安全技術(shù)研究等。

 

那么應(yīng)如何最大程度降低技術(shù)的固有安全性隱患、提升鋰電池系統(tǒng)的整體安全水平呢？

 

美克生能源研發(fā)的PSS（儲能預(yù)防性診斷安全管理系統(tǒng)）是一種能將“預(yù)防做在消防前”的解決方案。通過實(shí)時監(jiān)測儲能電池電芯層面的電流、電壓時間序列，從中抓取容量、內(nèi)阻和自放電參數(shù)等反映電芯性能特征的電池關(guān)鍵性能參數(shù)，并基于對衰老過程中鋰電池關(guān)鍵性能參數(shù)變化規(guī)律和電池知識地貌的分析，捕捉電池關(guān)鍵參數(shù)劣化的微先兆。在電芯發(fā)生故障，包括內(nèi)短路熱失控、正常老化失效前數(shù)周就提前做出預(yù)警。

 

PSS系統(tǒng)能夠在線對故障進(jìn)行定點(diǎn)定位，免拆解獲取電芯層面電池關(guān)鍵性能參數(shù)，“零時間成本”對鋰電池儲能系統(tǒng)進(jìn)行“體檢”。并對運(yùn)維人員提出維護(hù)建議。從而更大程度的保障鋰電池儲能系統(tǒng)全生命周期的安全。

 

據(jù)《指導(dǎo)意見》的主要目標(biāo)，到2025年新型儲能裝機(jī)規(guī)模將增至30GW，未來，新型儲能將為支撐中國實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)向低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)揮更加堅實(shí)的作用。到2030年，新型儲能將在更安全的前提下實(shí)現(xiàn)全面市場化，助力新能源行業(yè)安全穩(wěn)步發(fā)展。