调查指出储能厂商应吸取电池储能系统火灾教训并加强安全防范

据外媒报道，美国公用事业厂商APS公司日前发布了一份电池储能系统事故调查报告，该报告公布了去年4月该公司在亚利桑那州McMicken变电站运营的一个电池储能系统起火爆炸的原因，引起了行业人士的广泛关注。

APS公司表示，在发生此次事件三天之后，该公司着手进行调查。技术专家对电池储能设施和事故现场进行了环境评估、法医分析以及数据证据方面的调查，以确定其发生火灾和爆炸的起因，并审查消防设备的适用性。据报道，参与项目开发的合作伙伴AES公司、提供储能系统的Fluence公司，以及提供电池产品的LG Chem公司的技术专家也参与了调查。

DNV GL调查人员表示，APS公司为了保护事故现场以便检查，为此在严重受损的电池储能设施周围搭建帐篷

调查发现，该电池储能系统发生的火灾以及随后发生的爆炸导致几名消防员受伤，并导致这个2MW/2MWh的电池存储系统严重损坏。其原因很可能是由内部电池缺陷引发的，这其实是一个可以预防的事件。

在进一步调查之后，APS公司委托全球认证机构挪威船级社(DNV GL)的一个调查团队对这个电池储能系统的起火爆炸原因进行技术分析，其主要原因是电池热失控并导致爆炸。 DNV GL在进行分析之后为此提出了一些建议，希望其他储能设施减少或避免再次发生此类事。

调查报告指出，在美国当地时间2019年4月19日17时48分，该储能设施的工作人员得到报告发生火灾，而电池储能系统设施到20时04分左右发生爆炸，这一过程持续了两个多小时。该电池储能系统基本被毁，此次事件造成数名消防员受伤。而这一事件让电池储能系统的安全问题再次成为储能行业的首要议题。

电池发生故障之后导致一系列事件

DNV GL的储能团队负责人Davion Hill在其提交的调查报告中指出，“广泛的级联热失控事件始于这个电池储能系统中LG Chem公司提供的一块电池，这块0.24kWh镍锰钴(NMC)袋式锂电池发生热失控故障，据分析是其内部缺陷造成的，该缺陷可能是电池内部枝晶生长而导致端子之间发生短路。

该报告发现，现场的消防系统按其设计及时响应并开始灭火，但不足以阻止其级联电池组的热失控。电池机架中的电池之间的热传递导致起火，而电池之间由于缺少阻止或减缓扩散的屏障保护最终导致火热蔓延。

调查人员认为，热失控其实已经持续了大约三个小时，当消防人员打开集装箱式电池储能设施的大门时，内部残留大量可燃气体与氧气相结合在接触到火源之后发生爆炸。

DNV GL表示，现在实施的消防标准使消防人员更加了解如何处理此类事件。但该机构还建议在电池储能系统调试之前和调试期间进行危害评估，并对运营和应急响应人员进行相应的培训。在今年举办的“储能数字系列”一次在线会议上，与会代表和行业厂商代表呼吁，储能利益相关者应与部署储能系统的运营商密切合作，培训储能系统的运营人员和应急响应人员。

部署在McMicken变电站的这个电池储能系统是APS公司与EPC承包商和安装商AES公司合作部署的两个2MW/2MWh电池储能项目之一。开展这个调查目的是分析电池储能系统使用情况，以及电池储能系统如何帮助公用事业公司整合其服务区域日益增长的住宅太阳能发电设施的能力。

根据调查，在事故发生当天，这个电池储能系统正常运行，也就是说在白天获取太阳能发电设施的电力进行充电，并在夜晚电力需求峰值期间向电网放电。APS公司收集的数据发现，在4月19日下午5点之前，电池组电压在这个电池储能系统的一个充电周期内突然下降。随后不久，电池就开始出现热失控现象。

DNV GL在发布的报告指出，该电池储能系统的烟雾探测系统此时开始运行，但由于火热蔓延到相邻电池而使更多的电池释放可燃性气体，导致电池储能设施内部积聚大量可燃性气体。而当消防人员在发生热失控三个小时之后打开集装箱的侧门之后的2～3分钟内发生爆炸，爆炸导致这个电池储能设施的侧门和后门以及其他碎屑被爆炸的冲击波冲出。

对于韩国部署的电池储能系统项目从2017年8月开始发生数十起火灾，DNV GL此前曾经表示，电池的微小缺陷或其他问题并不会导致更严重的故障。而DNV GL日前在其关于APS公司电池储能系统发生火灾爆炸的报告中指出，韩国电池储能系统发生火灾现在看来不仅与镍钴锰三元锂离子电池有关，在某些情况下也与磷酸铁锂(LFP)电池有关。这些火灾最初被认为主要是由于不适当的系统集成所引起的，但后来也发现在许多情况下是由电池故障造成的。

DNV GL在这份报告中声称：“行业厂商从这些事件中吸取的教训是，锂离子电池本身就很脆弱，任何电力、热能或机械的操作失误或滥用，以及内部缺陷都可能引发电池故障和热失控。”

DNV GL为此得出结论，储能行业可以利用的一些最佳实践可能会避免类似事件的发生，首先需要解决电池质量问题。除此之外，电池之间和电池机架之间需要设置物理屏障或防止级联的屏障。报告指出，采用更好的通风系统可以让在消防人员进入之前就将可燃气体排放出来，而扑灭电池储能系统内部火灾的措施还需要加强灭火、通风和冷却等措施。DNV GL还指出，现在已经有一些尚未启用的电池储能系统安全标准，其中包括美国消防协会(NFPA)的相关标准。