德國一用戶側(cè)電池儲能系統(tǒng)爆炸 儲能安全何解？

隨著儲能系統(tǒng)不斷增多，安裝規(guī)模不斷增長，儲能安全問題短板日益突出。

德國時間2022年5月8日，在德國卡爾夫區(qū)的Althengstett，一用戶側(cè)光伏儲能系統(tǒng)爆炸，預(yù)計損失財產(chǎn)達40-50萬歐元。

當?shù)叵挛?點30分左右，消防隊接到綜合控制中心發(fā)出的警報。居民回家后發(fā)現(xiàn)家里正冒出白煙，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)地下室由光伏系統(tǒng)供電的6.5kW儲能系統(tǒng)出于技術(shù)原因冒出大量煙霧，房主曾嘗試撲滅但并未成功。

消防人員仍在路上時，儲能設(shè)備發(fā)生爆炸。由于爆炸的壓力波，公寓地下室的門窗、地窖門以及公寓和前門所有玻璃都破碎了。

門窗因爆炸損壞

公寓暫時不適合居住，居民們已搬離，幸運的是爆炸中沒有人受傷?；馂?zāi)沒有在晚上開始，爆炸發(fā)生在消防攻擊小隊進入房子之前，這些都避免了更大災(zāi)難的發(fā)生。

此次事故，消防隊派出了43名消防人員和5輛消防車，救援服務(wù)隊和地方協(xié)會也派出了12名隊員和4輛救援車，經(jīng)過約一個小時的撲救、火災(zāi)被成功撲滅。儲能系統(tǒng)的殘骸被回收并放置在裝滿水的槽中進行冷卻。

消防隊找回燒毀的電池殘骸

對于爆炸項目所用儲能產(chǎn)品，官方暫未透露。但有網(wǎng)友經(jīng)過全網(wǎng)對比，找到了外觀相似度極高的韓國某G家產(chǎn)品。最終結(jié)果將以官方通報為準。

有數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，德國家庭電池儲能總?cè)萘恳堰_到2.3GWh，家庭安裝電池系統(tǒng)的平均規(guī)模也從2019年的8kWh增加到2020年的8.5kWh。

儲能事故頻發(fā)安全不容小視

據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年至今全球儲能電站項目至少發(fā)生了41起事故，其中，韓國34起、美國3起、中國2起、比利時和澳大利亞各1起。

2022年行將過半，近半年來，已發(fā)生多起因電池儲能技術(shù)、電池儲能系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)爆炸事故。電池安全防護與儲能運維管理已成為儲能行業(yè)的重中之重。

美國加州Moss Landing儲能電站項目事故

2022年2月13日晚，美國加州MossLanding儲能電站項目發(fā)生事故，大約有10個電池架被熔化。這是繼該項目于2021年9月4日發(fā)生過電池過熱事故后，在不足半年的時間里發(fā)生的第二次事故。這兩起事故給各方提供了一個教訓(xùn)，需要做出必要的調(diào)整和改進。

MossLanding儲能電站項目的業(yè)主和運營商是VistraEnergy，電池設(shè)備提供商是2022年1月27日剛上市的LG新能源，F(xiàn)luence是系統(tǒng)集成商以及工程承包商。據(jù)LG新能源透露，該電站安裝了4500個最新型號的TR1300電池架。

尼日利亞財政大樓電池逆變器起火爆炸

尼日利亞當?shù)貢r間2022年2月23日，位于尼日利亞首都阿布賈中央商業(yè)區(qū)的聯(lián)邦財政部大樓地下室的電池逆變器發(fā)生火災(zāi)并引起爆炸。

報道稱事故發(fā)生在早上6:50左右，安保人員發(fā)現(xiàn)財政部電池室內(nèi)產(chǎn)生煙霧，聯(lián)邦消防局發(fā)言人PaulAbraham表示濃煙是由逆變器電池上的火花引起的。消防部門于7點接到火警后，迅速從三個站點派出人員處置。Abraham表示“情況完全得到控制，沒有影響當天的業(yè)務(wù)。”

聯(lián)邦財政、預(yù)算和國家規(guī)劃部發(fā)言人OlajideOshundun證實了這一說法，受影響的只是該建筑的電池室。“安防人員發(fā)出了必要的警報并實施了消防設(shè)備救援，并在15到20分鐘內(nèi)、消防人員到達之前將火勢控制住了。”據(jù)他介紹，當電池爆炸時，大約有16個其他電池受到影響，大火開始爆發(fā)并產(chǎn)生濃煙。

航運鉛酸電池維護不當爆炸

2022年3月2日，加拿大運輸安全委員會（TSB）發(fā)布了一份航運船上電池爆炸事件的調(diào)查報告（M20P0230），報告特別詳細說明了電池維護的重要性。

調(diào)查報告顯示，2020年8月7日，當加拿大公司的拖輪RiscoWarrior將駁船WesternCarrier靠在不列顛哥倫比亞省ButeInlet的MellershPoint碼頭時，位于拉薩雷特的拖輪電池艙發(fā)生爆炸。爆炸事故導(dǎo)致該船結(jié)構(gòu)受損，船上兩名船員受輕傷。

該船舶發(fā)生故障電池為鉛酸電池，經(jīng)銷商是加拿大能源公司。調(diào)查結(jié)果分析，事故原因為鉛酸電池由于連續(xù)無規(guī)律充電導(dǎo)致電解液中的水分解成氫氣和氧氣并蒸發(fā)，再加上缺乏維護，造成電池極板過熱和內(nèi)部損壞，而且電池艙內(nèi)又沒有通風(fēng)系統(tǒng)，因此積聚了易燃的氫氣，最后未知來源的火花點燃了積聚的氫氣，最終導(dǎo)致爆炸。

德國家庭電池儲能系統(tǒng)突發(fā)爆炸

2022年3月3日，德國消防部門報告了德國南部一起公寓樓爆炸事件，起因是安裝在地下室內(nèi)的電池儲能系統(tǒng)因技術(shù)缺陷而爆炸，隨后在地下室又引發(fā)火災(zāi)，沖擊波甚至將幾扇門窗向外推開，并掀翻了整個屋頂結(jié)構(gòu)。所幸爆炸時建筑內(nèi)無人居住，因而也沒有人員受傷。

在事故發(fā)生后的第七天，德國電池儲能系統(tǒng)供應(yīng)商SENEC承認涉事產(chǎn)品源自該企業(yè)，并就此次爆炸事件做了回應(yīng)。

SENEC在其Facebook頁面上向所有用戶發(fā)布通知稱，已經(jīng)遠程關(guān)閉了旗下所有家庭儲能系統(tǒng)，其中包含三款產(chǎn)品：Senec.HomeV3hybrid、Senec.HomeV3HybridDuo、和Senec.HomeV2.1。SENEC稱此舉是“純粹的預(yù)防措施”。

美國家用鋰電池產(chǎn)品使用不當起火

2022年3月13日上午10:30左右，美國東麥迪遜大道和Depew街拐角處的一戶家庭發(fā)生火災(zāi)，消防隊員迅速出動并將其撲滅，消息稱火災(zāi)源自故障鋰電池。

美國職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）和美國國家消防協(xié)會（NFPA）曾列出了有助于防止鋰電池起火的預(yù)防措施，包括要始終遵循制造商關(guān)于鋰離子電池使用、充電和維護的說明，定期檢查設(shè)備尋找熱量、腫脹、噪音或氣味異常等，但事故仍偶有發(fā)生，可見電池安全使用等相關(guān)知識仍需要進一步普及。

儲能安全標準亟待完善

儲能安全問題不可小視，逐漸完善儲能產(chǎn)業(yè)安全與標準體系已顯得愈發(fā)重要。為解決儲能事故頻發(fā)，各國紛紛提出儲能安全標準。

美國

2019年9月12日，美國國家消防局正式發(fā)布NFPA855“固定式儲能系統(tǒng)安裝標準”，該標準定義了儲能系統(tǒng)每組儲能容量最大為50kWh，包含儲能系統(tǒng)的房間應(yīng)具有至少2小時耐火等級的防火屏障和與建筑物的其他區(qū)域隔開。此外，標準還在列舉了各種電化學(xué)儲能技術(shù)、并對它們的潛在危險進行列舉分析，最后指出每種電化學(xué)儲能技術(shù)應(yīng)符合的相關(guān)消防安全要求。

韓國

2022年2月7日，韓國消防部曾發(fā)布《儲能系統(tǒng)火災(zāi)響應(yīng)指南》，文件指出儲能系統(tǒng)起火和爆炸的主要原因是電池產(chǎn)生的可燃氣體，而在儲能系統(tǒng)起火時防止產(chǎn)生可燃氣體的最佳方法是冷卻電池，該響應(yīng)指南針對不同的火災(zāi)程度給出了處置建議。

2022年5月3日，韓國提出提高儲能系統(tǒng)安全標準以防止韓國儲能系統(tǒng)著火。措施集中在強化電池安全標準，改進制造工藝、補足電池安裝和運行管理方面的不足、確?；馂?zāi)事故調(diào)查結(jié)果可靠性和確保實施能力的措施等。其中包括安裝電池時，必須以5MWh或更低的單位安裝防火隔板，在所有儲能系統(tǒng)所在地建立實時安全管理系統(tǒng)等。

2022年5月10日，韓國能源部提出一套新的收緊措施，以防止安裝在韓國儲能系統(tǒng)上的鋰離子電池著火。

韓國政府將尋求修改法律，迫使韓國的電池供應(yīng)商確保儲能項目具有接地故障檢測器、滅火系統(tǒng)和減輕電池的內(nèi)部壓力設(shè)備，以防止電池熱失控事件。

韓國能源部表示，未來將在外部研究機構(gòu)分析后確定修訂計劃。

中國

2021年7月，國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出建立安全技術(shù)標準及管理體系，強化消防安全管理，嚴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步；強化電化學(xué)儲能安全技術(shù)研究等。

2022年1月18日，儲能用鋰電池安全強標啟動會在北京召開，標志著該強標編制工作正式啟動。

2022年4月29日，《電化學(xué)儲能電站應(yīng)急演練規(guī)程》、《電化學(xué)儲能電站危險源辨識技術(shù)導(dǎo)則》、《電化學(xué)儲能電站生產(chǎn)安全應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》三項國家標準開始征求意見。

文件適用于鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸/鉛碳電池、液流電池、燃料電池等類型的電化學(xué)儲能電站。

其中電化學(xué)儲能電站應(yīng)急演練規(guī)程中規(guī)定了電化學(xué)儲能電站生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練的計劃、準備、實施、評估總結(jié)和持續(xù)改進的內(nèi)容和要求。

電化學(xué)儲能電站危險源辨識技術(shù)導(dǎo)則中規(guī)定了電化學(xué)儲能電站危險源的辨識方法、辨識內(nèi)容和危險等級劃分。

電化學(xué)儲能電站生產(chǎn)安全應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則中規(guī)定了電化學(xué)儲能電站生產(chǎn)安全應(yīng)急預(yù)案編制工作程序和綜合應(yīng)急預(yù)案、專項應(yīng)急預(yù)案與現(xiàn)場處置方案編制的技術(shù)要求。

結(jié)語

截至2021年底，全國已有21個省級行政區(qū)在全省或部分地區(qū)明確了新增新能源發(fā)電項目規(guī)制性配儲能比例以及配儲時長。3個省份出臺鼓勵配儲政策。儲能市場規(guī)模不斷擴大，儲能新藍海蓄勢待發(fā)。隨著儲能產(chǎn)業(yè)的崛起，儲能安全問題需要完善得以解決。

2022年3月21日，國家能源局官網(wǎng)發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》。

該方案明確了新型儲能發(fā)展目標，2025年做到規(guī)?；l(fā)展、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；2030年做到全面市場化發(fā)展。本次文件明確了“十四五”、“十五五”期間國內(nèi)新型儲能發(fā)展的基礎(chǔ)目標，計劃到2025年實現(xiàn)新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段、具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件，電化學(xué)儲能系統(tǒng)成本降低30%以上。到2030年，要實現(xiàn)新型儲能的全面市場化發(fā)展，與電力系統(tǒng)深度融合，滿足構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求，全面支撐能源領(lǐng)域碳達峰目標。

方案提出“十四五”新型儲能標準體系重點方向，其中包括安全相關(guān)重點標準：儲能電站安全設(shè)計、安全監(jiān)測及管理、消防處理、安全應(yīng)急、系統(tǒng)并網(wǎng)、設(shè)備試驗檢測、電化學(xué)儲能循環(huán)壽命評價、退役電池梯次利用等。

顯而易見，國家已將儲能安全問題提上日程。