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国际能源网团队/储能头条
9月20日凌晨,位于美国加州蒙特雷(Monterey)太平洋瓦电(PGE)公司的一个变电站起火,起火原因是由变电站中的特斯拉Megapack巨型电池储能设备造成的。
据国际能源网/储能头条了解,该储能设施容纳个特斯拉Megapack电池单元,每个单元都将电池和PCS设备集成在一个柜子里,通过变压器和开关设备连接到kV输电系统,并且能够存储高达兆瓦时的能量。
目前没有现场人员受伤。
这不是特斯拉Megapack第一次着火了。
年,一台特斯拉Megapack在澳大利亚的另一个大型电池项目中起火,大火烧了整整一周都没灭。
不仅是特斯拉。
年4月,北京丰台一储能电站发生火灾,消防队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。
北京丰台储能电站火灾航拍
年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(约合人民币万元)。
韩国储能系统起火
据不完全统计,近3年内,全球范围内的储能项目发生爆炸和火灾事故多达26起。这些储能事故也严厉拷问着储能市场。储能电站安全事故为什么频频发生?主要原因有哪些?如何才能解决隐忧,保障储能电站的运行安全?
储能电池电站为什么会起火?
这是电池本身的材料、结构和电化学性能决定的。
化学课教过燃烧的三要素:还原剂、氧化剂和热量。
在电池的内部,还原剂和氧化剂都挤在一起,一旦电池过充或者短路,给一点热量,高温高压的环境下,周围的电芯很可能会跟着一起起火。一颗接着一颗,链式反应一发不可收拾。
而储能电站里的电池,危险性比电动汽车上还要高。
首先,储能电站的电池集中存放,更容易引发连锁反应。储能电站的规模一般都比较大,年北京丰台发生事故的光储充电站,容量25MWH,也就是度电,同时供应着94根kw的快充桩使用。这大概相当于把五千台普通的电动汽车的电池放到一起。
而澳洲那个整整烧了一周的特斯拉储能项目,总规模甚至达到了MWh,单个起火的储能包容量就有3MWH,足足有13吨重。
其次,电芯的质量参差不齐。为了降低成本,有些储能电站会使用电动汽车的退役动力电池。电动汽车虽然不能用了,但还可以作为储能继续使用。这有点像某电池的广告;“别扔,还能用呢”。遥控车上用完了,遥控器还能继续用。也就是把退役的电池拆开,放到储能电站里继续用。其实,电池不怕旧也不怕新,怕就怕新旧不一,也就是所谓的电芯一致性差。遥控器上两节干电池不算什么,但储能电站里少则几百个,多则上万个电芯大规模使用起来,问题就完全不一样了。
这样的储能电站运行起来就好比蒙眼开车,全凭运气。一旦发生过充,很容易发生短路,再严重一些就是起火。
最后,储能管理系统负荷过重。电动汽车行业有多项国家标准,装在车上的车规级BMS都是非常严密的。但在储能行业,国家标准还不到20项,且其消防安全国标至今不存在。为了降低成本,用的器件可能更便宜,最后还得全年无休、不间断进行充放电工作,所以储能电站的管理系统和各种功率元器件,负荷很高。
总结来说,储能电站的危险性主要来源于三个方面,大规模的电池存放,退役电池的一致性和管理系统的可靠性。
除此之外,还有一些其他诱因,例如工艺、材料、应用方式、预警监控消防系统、运行环境、安全管理等因素都可能造成事故的发生。
如何解决储能安全问题
近年来,为促进能源结构的转型、实现低碳绿色发展,储能产业越来越受到资本市场的