據(jù)外媒報(bào)道，美國公用事業(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)生在去年四月的這一令人關(guān)注的事件讓用戶有關(guān)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DNVGL合作開展調(diào)查并撰寫的這份報(bào)告有關(guān)儲(chǔ)能部署提出了新的安全要求，以防止在當(dāng)前和將來部署和運(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)于去年四月發(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)新增通風(fēng)和消防措施，并為應(yīng)急人員供應(yīng)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法阻止爆炸性氣體的積聚，因此在消防人員打開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。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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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LGChem公司等相關(guān)相關(guān)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)面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。APS公司技術(shù)整合與創(chuàng)新總監(jiān)ScottBordenkircher表示，這份調(diào)查報(bào)告供應(yīng)了可以找出問題所在的機(jī)會(huì)，并確保電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在未來的部署和建設(shè)中消除故障路徑。

他在接受行業(yè)媒體的采訪中說：“圍繞這一事件進(jìn)行的對(duì)話和相關(guān)相關(guān)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)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)重要建議：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：

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

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（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?/p>

（2）隨著火勢(shì)的蔓延，氣溶膠滅火劑無法阻止強(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)施中無法逸出。這個(gè)集裝箱并沒有安裝傳感器來計(jì)算和感知這些氣體的積聚。

（5）由于沒有安裝傳感器或者無法遠(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)和相關(guān)相關(guān)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：“假如電池使用的時(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，即使是從優(yōu)秀電池供應(yīng)商那里購買的電池，也可能會(huì)出現(xiàn)缺陷。Bordenkircher說：“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?！?/p>

他表示，APS公司為此要部署遙感設(shè)備和通風(fēng)設(shè)施，因此，假如電池發(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)新增電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的材料和人工成本，但是沒有其他的辦法。

他指出：“無論其成本如何，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?！?/p>

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)。有關(guān)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)劃并沒有考慮到電池爆炸的情況，這使消防人員有關(guān)他們打開儲(chǔ)能設(shè)施大門時(shí)可能發(fā)生的事情并沒有做好準(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PunkinCenter社區(qū)部署的FestivalRanch儲(chǔ)能系統(tǒng)，其配置與McMicken電池儲(chǔ)能系統(tǒng)完全相同。在重新開通運(yùn)營(yíng)之前，該公司要對(duì)該儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的改造。

有關(guān)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)采用這樣的解決方法。

他說：“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?！?/p>

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。該公司在今年一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)重要的用途。

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)。