中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)公用事業(yè)廠商亞利桑那州公共服務(wù)公司(APS)日前宣布，已經(jīng)完成該公司對(duì)發(fā)生在McMicken變電站的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)起火爆炸事件的調(diào)查和研究。而發(fā)生在去年4月的這一令人關(guān)注的事件讓用戶對(duì)于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性感到擔(dān)憂。
APS公司日前向該州監(jiān)管機(jī)構(gòu)亞利桑那公司委員會(huì)提交了一份調(diào)查報(bào)告。該公司與DNV GL合作開(kāi)展調(diào)查并撰寫的這份報(bào)告對(duì)于儲(chǔ)能部署提出了新的安全要求，以防止在當(dāng)前和將來(lái)部署和運(yùn)營(yíng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可能發(fā)生的故障和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
APS公司致力于大規(guī)模部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，以存儲(chǔ)其太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施的電力。但該公司在亞利桑那州的一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)于去年4月發(fā)生火災(zāi)爆炸，為此中斷了其儲(chǔ)能部署工作。這個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)之后，消防人員當(dāng)時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)滅火，當(dāng)他們打開(kāi)集裝箱式儲(chǔ)能設(shè)施的大門之后發(fā)生爆炸，幾位消防人員因此受傷住院。
APS公司建議對(duì)集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)增加通風(fēng)和消防措施，并為應(yīng)急人員提供培訓(xùn)
根據(jù)行業(yè)媒體的報(bào)道，APS公司的這個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)部署了27個(gè)電池機(jī)架，其中一個(gè)機(jī)架的電池由于短路而發(fā)生火災(zāi)，但并沒(méi)有蔓延其他電池機(jī)架。這表明電池機(jī)架的布局可以有效地彼此隔離。但是氣溶膠滅火劑無(wú)法阻止爆炸性氣體的積聚，因此在消防人員打開(kāi)大門并讓大量氧氣進(jìn)入集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)之后發(fā)生爆炸。
調(diào)查表明，即使在公用事業(yè)廠商APS公司、儲(chǔ)能供應(yīng)商Fluence公司和電池生產(chǎn)商LG Chem公司等經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員手中，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也會(huì)面臨風(fēng)險(xiǎn)。APS公司技術(shù)整合與創(chuàng)新總監(jiān)Scott Bordenkircher表示，這份調(diào)查報(bào)告提供了可以找出問(wèn)題所在的機(jī)會(huì)，并確保電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在未來(lái)的部署和建設(shè)中消除故障路徑。
他在接受行業(yè)媒體的采訪中說(shuō)：“圍繞這一事件進(jìn)行的對(duì)話和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)都是非常關(guān)鍵的，因?yàn)檫@是建設(shè)和部署下一代儲(chǔ)能系統(tǒng)需要考慮的因素?！?
進(jìn)行改造
這份調(diào)查報(bào)告提出了兩個(gè)主要建議：一是對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行改造，以消除爆炸性氣體的積聚；二是更改運(yùn)營(yíng)人員處理電池故障的方式。
這份調(diào)查報(bào)告將這一事件分為五個(gè)關(guān)鍵步驟：
（1）電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)中，某塊鋰離子電池出現(xiàn)了枝狀結(jié)晶，從而引發(fā)短路，導(dǎo)致電池?zé)崾Э夭⑵鸹稹?
（2）隨著火勢(shì)的蔓延，氣溶膠滅火劑無(wú)法阻止強(qiáng)烈的火勢(shì)。
（3）大呈電池在機(jī)架中緊密放置意味著火勢(shì)在電池之間迅速蔓延。盡管其布局可以防止火災(zāi)蔓延其他電池機(jī)架，但電池機(jī)架之間并沒(méi)有安裝阻止火災(zāi)蔓延的物理屏障。
（4）而燃燒的數(shù)十塊電池釋放出大量爆炸性氣體，這些氣體積聚在部署集裝箱式電池儲(chǔ)能設(shè)施中無(wú)法逸出。這個(gè)集裝箱并沒(méi)有安裝傳感器來(lái)計(jì)算和感知這些氣體的積聚。
（5）由于沒(méi)有安裝傳感器或者無(wú)法遠(yuǎn)程觀察，影響APS公司應(yīng)急操作人員的判斷和操作，他們應(yīng)對(duì)這種情況下的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)也很有限。
枝狀結(jié)晶是眾所周知的電池故障模式，但出乎意料的是會(huì)出現(xiàn)在只使用了大約兩年的電池中。
Bordenkircher說(shuō)：“如果電池使用的時(shí)間很長(zhǎng)，發(fā)生這種情況可能在意料之中，但遠(yuǎn)不及在這個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)上看到的嚴(yán)重程度?！?
正如這起事件所表明的那樣，即使是從頂級(jí)電池供應(yīng)商那里購(gòu)買的電池，也可能會(huì)出現(xiàn)缺陷。Bordenkircher說(shuō)：“我們的研究重點(diǎn)是了解電池將在何時(shí)失效，如何預(yù)防這種情況?！?
他表示，APS公司為此需要部署遙感設(shè)備和通風(fēng)設(shè)施，因此，如果電池發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致釋放出危險(xiǎn)氣體，則操作人員可以識(shí)別并將這些氣體從設(shè)施中清除，并降低爆炸危險(xiǎn)。盡管紐約市的監(jiān)管部門已經(jīng)這樣要求，但這在儲(chǔ)能行業(yè)中并不是一種標(biāo)準(zhǔn)做法。
其他升級(jí)改造措施還包括在冷卻系統(tǒng)或電池之間安裝物理屏障，以防止火勢(shì)蔓延，這樣可以在氣溶膠滅火劑未能阻止火勢(shì)蔓延的情況下提高滅火的能力。
Bordenkircher表示，雖然采取這些步驟和措施將會(huì)增加電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的材料和人工成本，但是沒(méi)有其他的辦法。
他指出：“無(wú)論其成本如何，都要保證設(shè)備和人身安全，否則難以出售或部署。監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求強(qiáng)制執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)是正確的做法?！?
Bordenkircher表示，在培訓(xùn)方面，APS公司將在其事故現(xiàn)場(chǎng)圍繞火災(zāi)響應(yīng)對(duì)操作人員進(jìn)行更廣泛的教育，并對(duì)當(dāng)?shù)氐南廊藛T進(jìn)行了培訓(xùn)。對(duì)于可能涉及的相關(guān)人員應(yīng)該定期進(jìn)行訓(xùn)練。
但是早期的應(yīng)急計(jì)劃并沒(méi)有考慮到電池爆炸的情況，這使消防人員對(duì)于他們打開(kāi)儲(chǔ)能設(shè)施大門時(shí)可能發(fā)生的事情并沒(méi)有做好準(zhǔn)備。
重新構(gòu)建電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)
APS公司關(guān)閉了該公司其他的電池儲(chǔ)能設(shè)施，其中之一是在Punkin Center社區(qū)部署的Festival Ranch儲(chǔ)能系統(tǒng)，其配置與McMicken電池儲(chǔ)能系統(tǒng)完全相同。在重新開(kāi)通運(yùn)營(yíng)之前，該公司需要對(duì)該儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的改造。
對(duì)于計(jì)劃部署的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也必須滿足這些要求。當(dāng)McMicken發(fā)電站的這個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生起火爆炸事故時(shí)，APS公司正在考慮簽署一些合同，計(jì)劃為該公司大型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施配套總裝機(jī)容量為850MW的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
而發(fā)生這個(gè)事件之后，這些部署計(jì)劃一直擱置，但是APS公司一直認(rèn)為仍然應(yīng)該致力于更多部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。該公司已經(jīng)在與中標(biāo)者開(kāi)展合作，以了解他們是否可以改造其儲(chǔ)能項(xiàng)目，以滿足調(diào)查報(bào)告中提出的安全標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)將被納入對(duì)提案的新要求中。
雖然APS公司只能在自己的服務(wù)區(qū)域中上強(qiáng)制執(zhí)行這些標(biāo)準(zhǔn)，但是Bordenkircher希望其他廠商在部署電池儲(chǔ)能系統(tǒng)采用這樣的解決方案。
他說(shuō)：“全球各地還部署了許多集裝箱式電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，我希望每個(gè)擁有和運(yùn)營(yíng)的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的廠商都能對(duì)此進(jìn)行檢查，并根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?！?
APS公司計(jì)劃將其研究報(bào)告的調(diào)查結(jié)果推廣到更多的行業(yè)組織。該公司在今年1月承諾消除電力生產(chǎn)中的碳排放。而隨著脫碳工作的進(jìn)行，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)將在滿足峰值電力需求方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
Bordenkircher還指出，雖然電池儲(chǔ)能系統(tǒng)著火爆炸事件推遲了一些儲(chǔ)能系統(tǒng)的部署，但并不能改變部署更多電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
