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总结9月全球储能事故高发态势,我们得出以下结论

日期:2023-10-16    来源:星球储能所  作者:叶均

国际储能网

2023
10/16
09:20
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关键词: 储能事故 储能系统 电池储能

在数起事故当中,有三点内容不容忽视。

9月下半月,全球多地集中出现数起储能系统起火及爆炸事故。

从圈内热议的特斯拉澳大利亚昆士兰州50MW/100MWh储能项目火灾,到法国经济损失高达百万欧元的养鸡场光伏储能装置爆炸。

据外媒报道,德国和奥地利连续发生五起与住宅光伏系统配套部署的电池储能系统起火事件。

※图表:9月全球多地储能系统安全事故汇总

来源:星球储能所

观当月发生的主要储能系统安全事故,大型储能电站、工商业储能、户用储能等各领域均未得幸免。

细究起火及爆炸事故规模、处置及后续影响,我们得出以下结论:

(一)中小型储能设施事故规模相对较小,但影响绝对不容小觑,甚至因难以阻断而更易导致连带的家庭火灾及人员伤亡。

就事故规模来看,诚然因大储场站在客观上容量及集中度较高,然而在有效的阻断措施之下,有望在火势向外蔓延之前得到良好控制。

如在8月法国Saucats发生的Amarenco储能电站起火事故当中,该起事故所在的储能电站部署了将近50个锂电池集装箱。但由于每个集装箱单元之间设置了一定的安全距离,消防人员并未直接扑灭火灾而是在集装箱周围设置防护,加之集装箱自身配备的消防系统发挥作用,最终火情在未发生火灾蔓延和人员伤亡的情况下得到有效控制。

在上月发生的事故当中,两起造成人员受伤的事故均为户用储能系统起火事件。德国克莱因卡尔户用储能系统爆炸致使住宅受起火及有毒烟雾影响无法居住;9月24日,奥地利阿尔塔奇储能系统起火更是直接导致避难所及周边一栋附属建筑完全被火焰吞没。

连带损失使得中小型储能设施事故影响较小的判断并不绝对。上月,法国养鸡场光伏储能系统爆炸造成经济损失预估将达百万欧元;2月13日,澳大利亚阿德莱德北部一个车库的家用电池储能系统发生火灾,则一把火就烧掉了20万美元。

※ 法国养鸡场被烧毁的储能设施

(二)电化学储能起火事故中,电池自身排放的易燃易爆气体及燃烧中的有毒烟雾,已成导致二次伤害的重灾区。

锂电池热失控将产生大量可燃、有毒气体,一向都不是什么秘密。加之燃烧本身所产生的有毒有害物质,从上表所列事故也可非常清晰地看到,有毒烟雾在储能安全事故中有着极为深重的影响。

有毒烟雾也正是美国加州Terra-Gen储能设施起火事件中,即使火势得到有效控制,该设施四分之一英里内的居民仍被命令撤离的主要原因。

除有毒气体以外,电池热失控所产生的易燃易爆气体,在储能安全事故中的影响亦不容忽视。

美国储能行业最大规模安全事故之一,2019年4月19日美国亚利桑那州APS电力公司储能电站火情中,在救火人员勘察现场时发生意外爆炸并造成多名人员受伤,其中一名消防主管与一名工程师在爆燃事件中受到重伤。

根据APS官网发布的公告显示,当时预先布置的自动灭火系统已经启动。然而正是热失控的电池释放出易爆气体,并在集装箱内部累积,最终因不明因素引燃导致爆炸发生。

※ 特斯拉在澳大利亚的首个事故现场

(三) “水”并非有效处置储能火灾的根本手段,放任电池燃烧殆尽仍是解决大储火灾的通行法则,内置消防灭火系统或发挥关键作用。

尽管当前液冷储能系统发展已成大势所趋,亦不乏有电池热失控后采取浸没冷却的解决方案,然而“水”与电池储能向来都不是什么“好朋友”。

就在上月特斯拉澳大利亚昆士兰州电池储能项目出事的前几天,9月20日举办的蒙特利县市政厅会议上,才刚刚公布了此前特斯拉Elkhorn储能系统火灾事故的调查最新进展。

独立调查结果显示,设备安装问题导致进水,进而导致电池组过热并着火。具体来说,由于通风挡板安装不当,使总计88个Megapack出现了进水现象,最终导致电池过热和热失控。

即使在火灾发生后的消防处置当中,“大水漫灌”也并非首选。

以2021年9月美国加利福尼亚州Moss Landing一期项目安全事故为例。在该起事故当中,由于某区域检测到烟雾,抑制火灾的喷水降温系统随之启动。

然而,作为电池降温系统一部分的软管和管道上的少量接头发生故障,导致水喷到电池机架上。进而导致短路和电弧,引发电池损坏并制造更多的烟雾。这些额外的烟雾再次被其他VESDA设备检测到,导致水释放到其他区域,随后软管/管道故障,释放更多的水,造成更多的电池损坏和烟雾。

这样一套恶性循环下来,最终导致该项目大约7%的电池模组和其它设施系统造成损失。

当前,“阻断+放任燃烧”已成业界公认、且消防部门批准的应对锂电引发的火灾的有效措施,特别是对于涉及高能量密度镍锰钴 (NMC) 锂电池所引发的火灾。

※ 特斯拉电池储能项目火灾报道

任大火燃烧数日已成储能起火事故的常态。在本次特斯拉澳大利亚昆士兰州起火事故中,当地一家汽车专业媒体便报道称:“紧急救援人员警告,大火可能会燃烧几天,特斯拉也告诉他们不要试图完全扑灭大火。”

而在那些短期便得到控制的火灾当中,储能系统内置的消防系统往往起到关键的作用。

9月18日,美国加州储能设施火灾持续燃烧数个小时。消防队长吉姆·戴维森表示:“该设施的设计系统控制了火灾事件,集装箱内置了一个灭火系统,消防队员则看着灭火系统发挥作用。”


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