中國粉體網(wǎng)訊 當?shù)貢r間5月15日下午,,昔日全球最大鋰電儲能電站——250兆瓦的蓋特韋(Gateway)儲能電站被發(fā)現(xiàn)起火,,大火被撲滅后幾經(jīng)復燃,,并持續(xù)了六天之久,。
此次火災也引發(fā)國內(nèi)行業(yè)高度關注,。為何此次儲能電站失火持續(xù)數(shù)天不滅,?5月23日,,遠景集團高級副總裁、遠景儲能總裁田慶軍在接受媒體采訪時透露了三大原因,。
首先,,該儲能系統(tǒng)采用的是三元鋰電芯。
此次失火的美國儲能電站由LS Power運營,、日本NEC ES系統(tǒng)集成,、韓國LG Chem提供三元鋰電池。
據(jù)田慶軍介紹,,上述儲能系統(tǒng)于2020年并網(wǎng),,彼時技術相對滯后,且三元鋰電池比較容易熱失控,,溫度適用范圍與磷酸鐵鋰相比,,差距較大。
三元鋰電池熱失控的溫度一般在120-140℃之間,,磷酸鐵鋰熱失控的溫度在250-300℃,。
熱失控是指電池放熱連鎖反應引起電池自溫升速率急劇變化的過熱,、起火、爆炸現(xiàn)象,。
三元鋰電池熱失控后,,會產(chǎn)生大量氫氣、氧氣等可燃氣體,,一旦燃燒會較為劇烈,。磷酸鐵鋰電池熱失控后不會產(chǎn)生氧氣,可以通過隔離的方式,,對空氣進行隔絕,,阻止熱失控蔓延。
《圣地亞哥聯(lián)合論壇報》的報道也表示,,該電站火災難以撲滅的原因之一是鋰離子電池使用的材料會自己產(chǎn)生氧氣,,盡管水基滅火劑可以冷卻過熱的電池,,但并不總是能完全撲滅火災,。
“磷酸鐵鋰電池的熱失控管理比三元鋰更簡單、更易于操作,�,!碧飸c軍稱,。
公開信息披露,2011-2021年間,,全球共發(fā)生32起儲能電站起火爆炸事故,,其中25起事故采用了三元鋰電池。
三元鋰電池的優(yōu)點是能量密度比較大,,壽命長,,多用于長續(xù)航的新能源車型。車載的總容量較大型儲能小,。
但三元鋰電池也常被視作是新能源汽車自燃的元兇,,其性能不穩(wěn)定,受到撞擊或者氣溫過高容易產(chǎn)生短路。
上述儲能系統(tǒng)用到的LG化學電池,,近年來頻頻被曝出安全隱患問題,。2020-2022年,LG均發(fā)生過曾因電池缺陷問題大規(guī)模召回相關車型,。
據(jù)報道,,截至2023年9月,LG能源在全球報告了73起電池熱失控事件,。今年2月5日,,澳大利亞競爭與消費者委員會還發(fā)布文件,建議強制召回存在安全風險的LG儲能電池,。
田慶軍稱,,相較之下,,國內(nèi)的磷酸鐵鋰電池熱失控臨界點比三元鋰電池高很多。
除電芯外,,田慶軍表示,美國發(fā)生事故的儲能系統(tǒng)安全設計,、熱失控管理不到位,,疊層式建筑設計不合理,與行業(yè)目前的多重防護,、箱式結構差距較大,。
“采用建筑式疊層布局,大容量電池集中在密閉空間里,,一旦消防藥劑用盡,,只能向內(nèi)部加水,或從外部噴水,,導致整個監(jiān)控系統(tǒng)也處于失效狀態(tài),,里面環(huán)境不可見、不可控,,導致整個系統(tǒng)復燃,、甚至擴散,使得火災持續(xù)數(shù)天,�,!碧飸c軍稱。
第三,,上述系統(tǒng)運行維護的手段較單一,,且有很多盲點。據(jù)田慶軍介紹,,發(fā)生事故的儲能電站并網(wǎng)時智能化程度不高,,設計方面不到位,預警沒有做好,。
“除了企業(yè),,國內(nèi)各地方政府等對此次事件也非常關心�,!碧飸c軍稱,,近兩年中國大規(guī)模的新型電化學儲能投運,給安全管理帶來了不小挑戰(zhàn),。
近兩年,,中國儲能行業(yè)處于飛速發(fā)展的階段,尤其是以鋰電為主的新型儲能,。2023年,,中國新增投運新型儲能裝機規(guī)模21.5 GW/46.6 GWh,,功率和能量規(guī)模同比增長均超150%,中國已經(jīng)提前完成了“十四五”新型儲能投運裝機目標,。
儲能系統(tǒng)價格的快速下行,,為行業(yè)的繁榮帶來了諸多貢獻,但也給行業(yè)帶來很多隱患,。業(yè)內(nèi)頻繁呼吁,,儲能需要堅守“安全”的底線。
田慶軍稱,,近兩年行業(yè)技術進步較快,,先前上馬的部分產(chǎn)品在電芯質(zhì)量、消防設計等方面做得不夠好,,且行業(yè)爆發(fā)期,,太多“跨界者” 在資本的推動下進入,導致產(chǎn)品,、技術質(zhì)量良莠不齊,。過去幾年,很多電站實際上未被調(diào)用,,風險還未顯現(xiàn),,新技術尚未得到全生命周期的驗證,對國內(nèi)市場來說是較大隱患,。
田慶軍同時提到行業(yè)存在的不當競爭問題,。部分不知名企業(yè)只因手中握有風光資源,就提出必須配備其儲能產(chǎn)品,,有投資方為了獲取更多的風光資源,、資產(chǎn),犧牲了儲能安全的要求,。其次,,地方保護主義也有一定影響。
中國在2021年曾發(fā)生過轟動一時的北京大紅門儲能電站起火爆炸事故,。
當年4月16日,,北京市豐臺區(qū)南四環(huán)永外的集美家居大紅門商場內(nèi)的儲能電站南區(qū)起火。在對電站南區(qū)進行處置的過程中,,北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸,,造成1人遇難、2名消防員犧牲,、1名消防員受傷,,火災直接財產(chǎn)損失1660.81萬元。
上述電站采用的是國軒高科磷酸鐵鋰電池,。最終報告顯示,,事故因磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障,,引發(fā)電池熱失控起火。
大紅門儲能電站相當于用戶側儲能,,一旦發(fā)生事故,,社會反響非常強烈,對儲能行業(yè)也造成了很大的傷害和較為惡劣的影響,。田慶軍表示,,從企業(yè)角度上來說,一旦行業(yè)發(fā)生安全事故,,都需要做認真的分析和研究,,認真的把每個事件都當成案例和教材,,作為鏡鑒,。
為避免未來發(fā)生更多儲能安全事故,田慶軍建議,,業(yè)內(nèi)需要對過去的老舊電站做自查自糾,,尤其是運行時間超過三年以上、早些年非磷酸鐵鋰的電站,。
對于此前“強配儲”下還沒有被調(diào)用的的電站,,建議各個投資方或資產(chǎn)擁有方做全面的檢查,防患于未然,。
此外,,田慶軍也提出需要特別關注工商業(yè)儲能安全。
“工商業(yè)儲能的安全性,,普遍不如大儲,。”他建議,,工商業(yè)儲能在建設時要合法合規(guī),,且儲能電站系統(tǒng)的設計要多引入一些安全的視角,包括監(jiān)控系統(tǒng),、安全監(jiān)控預警等,。
按照應用場景,儲能可大致分為大儲(發(fā)電側,、電網(wǎng)側),、中儲(工商業(yè))和小儲(戶儲、便攜儲),。大儲主要用于匹配大型電站使用,。
當前,國內(nèi)工商業(yè)電儲能標準還不夠清晰,。但這部分電站大部分在商業(yè)區(qū),,或人口密集區(qū),。出于減少占地的目的,大多布置得較為緊密,,不利于安全,。田慶軍呼吁,應盡快出臺下相關政策,,約定工商業(yè)儲能布置間距的要求和標準,。
在產(chǎn)品自身的安全設計方面,田慶軍表示,,儲能設備產(chǎn)品的形制,、布局、整個線纜的布放等均需要綜合考量,,不建議疊層建筑式的儲能,。
儲能安全核心本質(zhì)是電芯問題。企業(yè)可以在電芯之間增加安全隔離墊,,加氣溶膠等,,如果單顆電芯發(fā)生熱失控,可確保后續(xù)不蔓延,,可以阻隔空氣,。
若熱失控延續(xù)至Pack級,自動消防即啟動,,不會影響整體系統(tǒng)安全,。升級到整個系統(tǒng)層面,另外的消防系統(tǒng)也將保證不會影響周邊失火或對電網(wǎng)造成沖擊,。
另外,,在產(chǎn)品設計中,還可以通過人工智能等方式,,提前感知,、精準滅火等。
田慶軍認為,,電化學儲能的安全是可管可控的,。鋰電池電站完全可以從設計的角度進行控制和管理。成本和安全在本質(zhì)上并不矛盾,。未來儲能有信心做到和風光資產(chǎn)同壽,,儲能行業(yè)能夠提出更多解決方案、妥善處理安全問題,,希望給予行業(yè)更多耐心,。
他同時提出,儲能電站一旦失火,形成公共事件,,需要從嚴管理,。但不要“一刀切”, 不能因為一個電站的問題,,就全部否定整個業(yè)態(tài)或產(chǎn)品的安全性,。
除了國內(nèi)儲能市場,田慶軍也提到海外市場,。
區(qū)別于國內(nèi),,海外大部分儲能項目需要為全生命周期提供服務。國內(nèi)質(zhì)保期一般在3-5年,,多的達到7年,。一旦超過周期,資產(chǎn)交予購買方,,設備提供方不再承擔產(chǎn)品質(zhì)量帶來的經(jīng)濟損失和風險,。
田慶軍稱,不排除中國未來儲能的運行維護也會出現(xiàn)全部交給設備提供方的這種模式,,只有真正在儲能技術和研發(fā)上持續(xù)投入,、在行業(yè)里深耕的企業(yè),,才能和其合作伙伴長期共存,。
此前,海外電池商選擇較少,,即使LG電池頻出問題也依舊有市場,。中國儲能企業(yè)近幾年剛剛開始出海,還沒有得到長時間的合作驗證,,海外很多客戶抱著嘗試的態(tài)度來合作,。
田慶軍稱,今年遠景能源將在海外全面擴張,,一方面通過在全球的電芯工廠來獲取當?shù)氐闹С趾驼J同,,另一方面通過區(qū)域的市場營銷拓展客戶。
按照遠景規(guī)劃,,歐洲,、北美等發(fā)達地區(qū)將成為其未來最重要的市場�,?紤]到這些地區(qū)有更為合理的毛利率,,遠景將把大規(guī)模戰(zhàn)略資源投放在此。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木)
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