儲能電站爆炸原因及應對措施

1、什么是儲能電站？

就當它是個大號充電寶，商用兆瓦級別，家用的容量小點。為方便安裝運輸，通常以標準集裝箱規格制作外包箱體。

儲能電站并不全是鋰電池，鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池都有，飛輪啊、超導啊也都是，抽水蓄能從理論上來說也是一種儲能方式，只不過現在鋰電池風頭正勁，占比較高。

2、為什么要建儲能電站？

儲能電站的主要作用是為清潔能源提供“蓄水池”。

鋰電池儲能電站的興起有兩個關鍵因素：

一是清潔能源需求持續增加。以水電、太陽能、風能為代表的清潔能源是降低碳排放的主力軍，但清潔能源最大缺點是不穩定。水電站有枯水期，太陽和風也不可能24小時穩定在線。

電無法儲存，電網根據用戶端的耗電需求調配發電廠上網功率，用多少就只能發多少。在精確匹配供需這點上，清潔能源沒有火電、核電來得方便，水電可以靠修水庫進行峰谷調節，太陽能和風能并網則嚴重依賴儲能系統，而傳統的非鋰電池儲能系統要么受地形限制無法推廣，要么性價比不高，早期鋰電池儲能系統也因電池價格昂貴無法大規模應用。

二是鋰電池價格快速下降。鋰電池能量密度大，用于儲能系統可以顯著降低系統體積，但因價格昂貴一直得不到推廣。最近十多年，以特斯拉為代表的民用電動車行業爆發性增長，使得動力鋰電池價格連續十多年快速下降，10年內價格幾乎跌去9成?，F在鐵電池的每瓦時成本只有4毛錢，這使得大規模使用鋰電池存儲電能成為可能。

所以，這東西以后只會越來越多，老美2021年預估的裝機量是上一年的7倍，國內只多不少。

3、為什么會爆炸？

綜合UL、Exponent（電池廠商LG化學請的第三方）以及DNV-GL（電廠請的第三方）出具的事故調查報告，雖然后兩家在電池失效原因上各為其主各有主張，三份報告對爆炸的原因認定倒是非常一致。

即某節鋰電池發生故障進入熱失控狀態，其所在模組過熱后，因缺乏有效隔熱措施，導致其他模組連鎖受熱進入熱失控狀態并釋放大量氣體，電站箱體內的暖通設備在煙感探測器告警后自動停止運轉，箱體本身也沒有設置合適的通風設備，導致箱體內可燃氣體高度積聚。

箱體內的Novec1230全淹沒滅火系統在煙感報警后正常噴射，但既沒有起到降溫作用，也沒能抑制之后的爆炸。

第一塊電池熱失控3小時之后，消防員打開箱體大門，帶來額外氧氣，火星或熱源最終引起爆燃。

4、如何防范？

抑制電池模組連鎖熱失控，避免爆炸性氣體積聚是防止儲能電站爆炸的關鍵。

必須安裝防爆通風設備，如果室內安裝應設計直排管道；

電池組間、電池架間隔熱防護必不可少，防止熱失控連鎖反應，為冷卻控制爭取時間；

熱失控有別于著火，鋰電池完全可以在無明火、無氧氣支持狀態下發生連鎖熱失控，所以類似Novec1230這種雖然是極為有效的鋰電池火災滅火劑，但在熱失控事故中毫無用處；

不管是冷卻抑爆還是稀釋有毒爆炸性氣體，水霧效果都是極好的，實驗證明水霧系統對電池組的降溫效果遠超Novec1230，大部分電池供應商也都采用這種滅火措施；

箱體內要有完善的可燃氣體偵測和通訊設備，便于遠程掌握箱體內信息，避免消防員因冒險開門檢測被炸飛。

5、消防（特指滅火）怎么辦？

首先，當然是加強調研啦?，F在知道這東西會炸了，趕緊摸清底數，真出事兒了就離遠點上移動炮（必須確認斷電），注意戴好空呼別傻站在下風向吸毒煙，包括但不限于氯化氫、氫氰酸、氟化氫、一氧化碳，吸上一口可爽了；

其次，嚴格貫徹風險收益評估制度。除非確定有活人待救，否則堅決不要靠近，任何時候保底安全距離是50米，要求管理方/運維方提供箱體內情況，情況不明堅決不靠近、不處置；

最后，即使外部觀察無顯著異樣也不可掉以輕心。一定要先搞清楚箱體內情況再研究行動計劃，尤其警惕現場可疑煙霧團及異味，不要盲目求快盲目破拆。

2019年10月，也就是爆炸事故半年后，SOP狂魔鳳凰城消防局發布了電池儲能系統標準作業程序，核心內容就是“離遠點，小心毒，小心炸，控蔓延”。至于處置嘛，“看情況，商量著辦”。

2019年亞利桑那州儲能電站爆炸事故經過：

2019年4月19日晚上8點，亞利桑那州皮奧利亞市消防局HAZMAT隊長打開了一個集裝箱的大門，集裝箱內安裝了超過一萬塊運行中的鋰電池，這是當地供電公司--亞利桑那公共服務公司兩年前架設的電網級儲能設備的一部分。

當天早些時候，大約是下午5點41分，接警中心接到報警電話，聲稱在鳳凰城郊區的麥克米肯電池儲能站周邊有煙霧和“惡臭”。

三輛消防車在10分鐘內趕到現場。消防人員到場后發現，事故涉及通電狀態的電池組，于是立即呼叫了HAZMAT增援。將近8點的時候，HAZMAT隊長在和供電公司工作人員協商并制定了行動計劃后，與3名隊員靠近了集裝箱并準備將門打開。呼號為“E193”的隊長隨后打開了門并走了進去，其余3人站在集裝箱外靠近門邊的位置。

電池儲能系統安裝在一個集裝箱內，內部有兩排共36個垂直的架子，中間的走廊寬約0.9米。27個架子上安裝了LG化學生產的14個電池模塊，Parker公司生產的80千瓦逆變器，AES Advancion公司生產的用于數據收集和通信的節點控制器，以及LG化學生產的電池保護裝置。

每個電池模塊包含28節鎳錳鈷-鋰離子化學電池。這些模塊串聯在一起，每個模塊額定電壓721伏，能量等級為2兆瓦時。27個滿架情況下，集裝箱內共有電池10584節。經過一整天的充電，電池的容量約為90%。

集裝箱門打開后，事故發生數小時以來，箱內積聚的大量可燃氣體獲得了與空氣混合的機會，然后就是一個火星。

“爆燃”不期而至，危險區外的消防員聲稱聽到了一聲巨響，并看到箱內噴射而出的火苗長約20米，高約6米。

爆炸將E193隊長和他的隊員炸飛到設施周邊的鐵絲網邊，隊長飛了足足20米，隊員也飛了將近10米。

隊長的傷勢非常嚴重，包括腦外傷、眼部受傷、脊椎損傷、肋骨骨折、肩胛骨骨折、熱燒傷和化學燒傷、內出血、雙腳踝骨折。

消防員的傷勢包括腦外傷、肺部塌陷、肋骨骨折、腿部骨折、肩部脫臼、肝臟撕裂、熱燒傷和化學燒傷、面部撕裂。

北京柏艾斯科技是專業的電流電壓傳感器廠家，掌握霍爾磁通門等多種技術原理，為眾多國內外用戶提供OEM和ODM服務，更多產品應用請登錄公司網站了解更多，www.xm-yzy.com.