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储能电站为什么会爆炸?如何才能保障储能安全、避免悲剧重演?

日期:2021-04-19    来源:电力网  作者:潘望

能源资讯中心

2021
04/19
16:30
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关键词: 北京储能电站事故 储能电站 锂离子电池储能电站

近日,北京一储能电站发生火灾与突发爆炸,导致2名消防员牺牲。

北京消防官方微博通报显示:4月16日12时17分,北京市119指挥中心接报丰台区南四环永外大红门西马厂甲14号院内储能电站起火的警情,调派15个消防站47辆消防车235名指战员到场处置。

14时15分许,在对电站南区进行处置过程中,电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸,导致2名消防员牺牲、1名消防员受伤(伤情稳定)、电站内1名员工失联。经初步调查,起火现场为北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站。事发前,该电站正在进行施工调试。

据了解,储能电站是为了调节峰谷用电问题所设立的电站。由于居民生产生活用电量会因为人们的生活习惯,在24小时内有极大的波动。因此,储能电站就是把在用电低峰时段要浪费掉的电量储存起来,在用电高峰的时候重新释放到电网中,以达到削峰填谷的目的。

而4月16日发生火情的北京储能电站是用锂电池储能,属于整个区域内家居市场供电系统的一部分,家居市场的屋顶上安装了很多光伏太阳能板,用来收集储存电能,相当于是家居市场的一个“巨型充电宝”。

记者查阅公开资料发现,锂离子电池储能电站是国内外布局数量最多的储能电站,但自2017年以来,国外陆续出现了30多起储能电站火灾事故,如2019年,美国亚利桑那州发生电池储能项目爆炸,直接导致4名消防员受伤,其中两名重伤。

两周前的4月6日,韩国一光伏电站储能系统(ESS)起火,烧毁面积达22平方米,共造成约4.4亿韩元损失(约合人民币258万元)。相关部门初步调查后指出,着火点在储能单元内部发生,涉及某电芯供应商。

记者注意到,锂电池储能电站在我国境内也曾发生过数起火灾事故,造成人员伤亡或财产等重大损失,这也引发了业界对储能安全问题的关注,但究竟是哪些原因会引起储能电站爆炸呢?

新能源行业专家认为,储能安全事故成因可划分为电池本体、外部激源、运行环境及管理系统四类,电池本体因素则是储能安全的核心,其诱发安全事故的来源主要包括电池制造过程的瑕疵及电池老化带来的储能系统安全性退化两方面。

其次是储能电池在外界电、热激源刺激下,电池会发生热失控反应,释放出大量高温可燃的气液混合物,遇到外部空气中的氧气,在条件合适的时候,就会发生爆炸。

其三是储能系统以外的因素,外界的电、热干扰都会影响到储能系统,因此一般都对储能系统的环境有要求,比如避免环境温度过高。此外,电站很多电气设备及附属设施属于一类爆炸源,也会引发爆炸事故。

其四是人的因素,储能是个高电压、高能量的系统,在集成、安装、调试、运行等过程中,现场人员如果操作失误或者现场处置不当,同样很容易会出现安全问题。

业内人士指出,目前的储能锂电池系统缺乏内部可控的安全设计,一旦某个电池出现热失控,很容易导致电池系统的整体失控。因此,锂电池应用于电力储能,还需要较大的技术突破,以解决安全和寿命问题。

同时,起火事故的背后还折射出现有监管能力的缺失。与电动汽车行业100多项国家标准相比,储能行业的国家标准还不到20项,且其消防安全国标至今不存在,建立健全的储能技术标准和检测认证体系已迫在眉睫。

值得一提的是,虽然近一年来中国、韩国、比利时的锂电项目均出现了起火事故,但锂电的主流厂商在欧美市场保持比较低的事故率,部分项目的安全使用时间已经超过8年,这充分说明,尽管锂电存在易燃、热失控的风险,但通过严格有效的管控、从安全角度提高准入门槛,经过充分的安全测试与权威认证后,是可以保障锂电池储能系统安全性的。

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