中國儲能網(wǎng)訊：儲能系統(tǒng)是一個相當(dāng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它涉及多個不同技術(shù)領(lǐng)域的組件和系統(tǒng)的協(xié)同工作。從電池技術(shù)本身，到能量轉(zhuǎn)換和管理系統(tǒng)，再到智慧云監(jiān)控、消防保護(hù)和散熱等輔助系統(tǒng)，每個部分都有其獨特的設(shè)計要求和運行特點，這些組件相互關(guān)聯(lián)、相互影響，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能影響整個儲能系統(tǒng)的性能和安全性。儲能電站系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)等安全事故的原因通常涉及多個因素，小編總結(jié)了以下七個主要原因：
1、電池問題：這是導(dǎo)致儲能電站事故的主要原因之一。電池在過充、過放、內(nèi)部短路、高溫等情況下，可能會發(fā)生熱失控，釋放出大量的熱量和可燃性氣體，引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸。
例如電池內(nèi)部短路，可能由隔膜損壞、電芯老化、使用過程中溫度過高、負(fù)極析鋰形成樹枝狀晶體生長刺破隔膜、生產(chǎn)質(zhì)量問題或其他外部因素（如運輸振動、碰撞、穿刺等）引起；電芯本身存在質(zhì)量問題或一致性差也可能增加風(fēng)險。
2、熱失控管理缺陷：系統(tǒng)在運行過程中會產(chǎn)生熱量，如果儲能系統(tǒng)的熱失控系統(tǒng)不能準(zhǔn)確監(jiān)測和控制電池的狀態(tài)，如電壓、電流、溫度等，就無法及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的問題，不能快速有效控制電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象，增加事故風(fēng)險。
3、安全設(shè)計不足：包括不合理的電站布局，如建筑式疊層布局導(dǎo)致大量電池集中在密閉空間，以及缺乏有效的防火分隔、消防設(shè)施和應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生火災(zāi)，難以迅速控制火勢。儲能系統(tǒng)存在一定的火災(zāi)風(fēng)險，應(yīng)配備適當(dāng)?shù)臏缁鹪O(shè)備，并確保安裝區(qū)域符合防火要求。
4、電子器件和線路故障：儲能系統(tǒng)中通常會使用一些電子元器件和線路，如：電池管理芯片、功率半導(dǎo)體器件、電感器、傳感器、直流母線、交流線路、控制線路。使用劣質(zhì)的電子元器件和線路可能無法準(zhǔn)確地監(jiān)測和控制電池的關(guān)鍵參數(shù)；影響系統(tǒng)的供電質(zhì)量，可能損壞與之連接的用電設(shè)備；會提供不準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，誤導(dǎo)系統(tǒng)的控制策略，使系統(tǒng)無法在正常的工作范圍內(nèi)運行。將嚴(yán)重影響儲能系統(tǒng)的可靠性、帶來潛在的安全風(fēng)險。
5、安裝運維不當(dāng)：工作人員不專業(yè)、操作不規(guī)范、對設(shè)備不熟悉，或未按照規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)等。例如電池的安裝不規(guī)范、接線錯誤、維護(hù)不及時等，都可能埋下安全隱患。建議儲能系統(tǒng)安裝完成后，進(jìn)行全面的系統(tǒng)調(diào)試和測試，檢查各項功能是否正常，并遵守發(fā)改委、電網(wǎng)、消防等部門的規(guī)定，獲得必要的許可和審批。
6、濫用和老化：頻繁的充放電循環(huán)也會加速儲能系統(tǒng)的老化，深度放電和快速充電等不當(dāng)?shù)某浞烹姺绞?，會加大電池?nèi)部的壓力和損耗。隨著使用時間的增長，電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生不可逆的變化，電極材料的結(jié)構(gòu)和性能逐漸衰退，導(dǎo)致電池容量下降和內(nèi)阻增加，增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和安全風(fēng)險。對于老化電池需要進(jìn)行密切監(jiān)測和及時更換或維護(hù)，以確保儲能系統(tǒng)的安全運行。
7、環(huán)境因素：極端溫度、濕度等環(huán)境條件可能影響電池性能和穩(wěn)定性，增加火災(zāi)風(fēng)險。雷擊、洪水、地震等自然災(zāi)害，可能損壞儲能電站的設(shè)備，導(dǎo)致事故發(fā)生。安裝儲能系統(tǒng)選擇干燥、通風(fēng)良好、溫度適宜、無易燃易爆等腐蝕性氣體的安裝地點。
例如：美國加利福尼亞州 gateway 儲能電站火災(zāi)事故原因，被認(rèn)為是“三元鋰電池+堆疊電站+密閉空間+預(yù)警失靈”等綜合因素所致。該儲能電站的安全設(shè)計以及熱失控管理存在缺陷，大量電池集中在密閉空間，消防藥劑用盡后只能向內(nèi)部加水或從外部噴水，但整個監(jiān)控系統(tǒng)失效，內(nèi)部環(huán)境完全不可見、不可控，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)復(fù)燃甚至擴(kuò)散，持續(xù)時間較長。此外，該電站運維手段較為單一、智能化程度不高，安全預(yù)警沒有做好。
而北京“4.16”儲能電站爆炸事故的調(diào)查結(jié)果顯示，南樓起火直接原因系西電池間內(nèi)的磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池?zé)崾Э仄鸹?；北樓爆炸直接原因為南樓電池間內(nèi)的單體磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池及電池模組熱失控擴(kuò)散起火，事故產(chǎn)生的易燃易爆混合物通過電纜溝進(jìn)入北樓儲能室并擴(kuò)散，與空氣混合形成爆炸性氣體，遇電氣火花發(fā)生爆炸。該事故除了電池本身內(nèi)短路的直接原因，還存在有關(guān)涉事企業(yè)安全主體責(zé)任不落實、相關(guān)單位對安全監(jiān)督檢查工作研究部署及督促落實不夠等間接原因。
總結(jié)：為減少儲能電站火災(zāi)的發(fā)生，需要在電池質(zhì)量檢測、管理系統(tǒng)優(yōu)化、安全設(shè)計、監(jiān)控預(yù)警以及運維管理等多個方面采取措施，包括建立鋰電池全生命周期管理體系、優(yōu)化儲能電站安全設(shè)計、加強對電池數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控檢測、完善儲能電站安全標(biāo)準(zhǔn)體系、提高工作人員的安全意識和技能水平等。同時，應(yīng)制定嚴(yán)格的操作規(guī)程和應(yīng)急預(yù)案，及時發(fā)現(xiàn)并處置電池異常情況。
在購買和安裝儲能系統(tǒng)時，務(wù)必將可靠、專業(yè)、有實力的儲能系統(tǒng)集成商，而非僅僅被價格所左右。
