国内外锂电池储能电站起火或爆炸事故统计
有删节
在双碳目标战略指引下,新型电力系统建设对储能的需求日益增加,但目前储能应用仍存在设备技术参数不对称不透明、无统一而全面的技术标准约束、一味追求低成本采购等问题,诸多因素导致储能产业野蛮生长,产品设计存在安全隐患,强调事后措施,忽视事前防控,储能应用各类问题凸显,尤其近年来,电化学储能事故频发,社会影响极大,大规模储能应用面临较大的安全风险。
以锂电池为代表的电化学储能已经大量应用于实践中,而确保运行安全是电化学储能应用的基础。本文旨在通过统计分析与经验反馈,与行业内专家同仁共同探讨储能安全技防要点。
一、储能安全事件统计
通过对行业公开信息进行搜集整理,汇总了2011-2021年间,全球储能项目主要火灾或爆炸事故。由于较多安全事故原因复杂,相关事件很多都未公开披露,据不完全统计,近10年间,全球共发生32起储能电站起火爆炸事故。其中,日本1起、美国2起、比利时1起、中国3起、韩国24起。
国内外电化学储能电站起火或爆炸事故统计
二、共性分析
32起储能电站起火爆炸事故共有以下几个特征:
一是统计中以三元锂离子电池事故居多。32起事故中,三元锂电池占了25起,韩国储能电站起火爆炸事故占24起,也与韩国各大电池企业以三元锂电池为主流产品有关。从目前收集的信息看,磷酸铁锂储能电池事故有两起,一起是江苏的电网侧项目,另外一起就是4月16日北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站的爆炸事故。
二是事故近年来呈多发态势。在2017年以后的储能项目中占了30起。
三是爆炸事故产生危害严重。上述事故中,造成人员伤亡的主要有两起:一起是美国亚利桑那州的公共服务公用事业公司(APS)发生大规模电池储能项目(三元锂电池)爆炸,造成8名消防队员受伤。另外一起就是4月16日北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站(磷酸铁锂电池)发生事故,事故造成2名消防员牺牲,1名消防员受伤,电站内1名员工失联。
四是储能电站起火爆炸大多发生在充电中或充电后休止中,占21起。初步分析其直接原因是此时电池电压较高,电池活性较大,并联电芯或组串间形成不受控环流,导致电芯处于过充状态,电压升高形成内短路,造成锂电池热失控演变成火灾事故。从系统集成的角度分析,造成事故发生或扩大的根本原因为电池系统设计集成不合理,表现在电池不合理并联、监测预警迟滞、保护动作不及时、消防设施不完备、灭火不防复燃等。
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