针对储能安全隐患，业界的应对方法主要有主动安全策略和被动安全策略两大方向，但更多是“事后处置”，无法将火灾的萌芽彻底消灭在襁褓中。
文/王璟 编辑/杨倩
图源/JRMA
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5月15日，据美国《圣迭戈联合论坛报》报道，当地时间周四下午，消防员经过一天多的斗争，扑灭了加利福尼亚州圣迭戈县Otay Mesa（奥泰梅萨）一座储能电站的火灾。
△图源：《圣迭戈联合论坛报》
这座名为Gateway的储能电站使用的是LG Chem锂离子电池，规模为250MW/250MWh，由总部位于纽约的能源公司LS Power投运，2020年8月正式并网时，以应对美国破纪录夏季热浪期间的停电。
该电站一举超越了由特斯拉提供电池的南澳大利亚150MW/193MWh Hornsdale储能项目，成为当时世界上最大锂电池储能项目。
据悉，LS Power还有两个多个兆瓦级储能系统正在建设中，分别是位于加利福尼亚的200MW Diablo、125MW Leconte，以及纽约的316MW Ravenswood项目。
这起火灾的原因尚不明确。火灾进行时，空气监测器显示氢气浓度高，该气体高度易燃，可能引发爆炸。
通常用来存放锂离子储能电池的建筑中设有火灾探测系统，会向电池喷洒化学剂以灭火，如果这一道防线失败，还可以使用大量水来控制火势并保持电池冷却。然而，使用水会导致不可控的后果，由于电池会对水分剧烈反应，在密闭空间内容易迅速积聚有毒烟雾或高度易燃的气体。
因此，当地消防官员在处理这一火灾时非常谨慎，严密监控热量和空气质量，以防范电池火灾随时复燃。圣迭戈县一度发布了火灾疏散警告，紧张程度不亚于应对洪水、暴风雪时的情景。
储能正在成为加州以及全球清洁能源转型的关键一步，但储能电站火灾却频繁涌现，或在于电池热失控无法从根源上断绝。
以LG储能电池为例，由于制造缺陷、设计和制造上的安全隐患，曾引发多起失火事故。
2022年2月13日晚，美国加利福尼亚州的Moss Landing 300MW/1200MWh储能电站项目发生事故，约10个电池架被烧毁。该电站业主是Vistra Energy，电池设备供应商是韩国电池巨头LG新能源，系统集成商和EPC工程承包商为Fluence。
2024年2月5日，澳大利亚竞争与消费者委员会（ACCC）进一步敦促该国国民检查太阳能发电系统中不安全的LG电池，该电池可能会自发过热并起火。
△图片来源：ACCC
早在2023年12月5日，LG太阳能储能系统（ESS）电池曾在澳大利亚被大规模召回。自2019年10月以来，澳大利亚已报告至少13起涉及这些电池的事故。维多利亚州一栋房屋因LG电池过热引发的火灾被烧毁。在美国，已报告5起事故和1例伤害。
△被烧毁的LG电池。图源：ACCC
储能电站火灾绝非孤例，也绝非LG新能源一家需要深刻反省，更应当引起全行业从业者的警醒。
一个月内，这已经是第二起引发全球关注的储能电站火灾事故了。2024年4月27日，德国尼尔莫尔商业区的一起锂电池储能集装箱爆发火灾，两名消防员在救援过程中受伤。经过大约10小时的紧张扑救，火势最终得到了控制。
火灾造成的浓烟使得附近的高速公路在夜间至凌晨时段被迫关闭，周边居民也被要求关闭门窗以确保安全。德国警方估计，此次火灾造成的经济损失约为50万欧元，但更令人担忧的是，起火原因至今不明。
值得注意的是，该储能集装箱来自德国储能系统制造商INTILION，采用了相对安全的磷酸铁锂电池，仍然暴露出储能系统在安全防范方面存在的巨大风险。
在中国，最新的储能电站火灾事故发生在工商业储能热潮涌动的温州。4月初，温州一工商业储能项目起火，现场烧成灰烬，引发了当地一场针对消防不合格储能项目的整改风暴。
据不完全统计，2017-2023年期间，全球至少发生60起以上储能电站火灾事故。这其中，2021年以前多数由三元锂电池引发；2021年以后，中国、美国、欧洲、澳洲等储能发展迅速的地区均发生了多起严重事故。
据韩国工业贸易和资源部统计数据，自2017年以来至2021年10月，韩国共发生了47起锂电池火灾事故，其中33起发生在软包电池组，12起发生在方形电池组，2起发生在圆柱形电池组。软包电池组的事故比例达到了70.21%。
其中，LG新能源产品发生了32起事故，三星SDI产品发生了11起，SK创新发生了1起，其他制造商发生了3起事故。
凭借高能量密度和优越的循环寿命，锂离子电池成为储能领域的绝对领军者，在2023年累计投运新型储能装机总量中占比高达97.4%。其中，磷酸铁锂电池是主流路线，占比94.4%。
据中国电力企业联合会统计，电化学储能电站今年继续保持了高增长的态势，今年一季度，全国电力安委会19家企业成员单位总计新增投运电化学储能电站65座、总功率2.94GW、总能量6.40GWh。
如今，在MW级、乃至GW级别的电站高歌猛进的投运大潮中，一个电站凝聚数百万颗、乃至数千万颗电芯，安全成为绝不可忽视的关键议题和行业底线。
相关研究显示，锂离子电池发生火灾事故的原因主要分为三大类：一是由挤压、针刺造成的机械应力刺激导致内外部短路；二是热失控，或来自频繁充放电、过充、过放、控制系统故障的电激源，或是因为在高温环境下工作热量不能有效散发的热激源所致。
虽然现在储能行业主流技术路线已成功从三元锂电芯向磷酸铁锂电芯过渡，但使用磷酸铁锂电芯并等于同于安全无虞。如此前北京"4.16"储能电站爆炸事故调查报告指出，磷酸铁锂电池内短路是导致火灾和爆炸的直接原因。
目前对于储能电站BESS的风险评估测试主要包括：电芯层级、模组层级、单元层级、安装层级四大层面。宁德时代储能事业部CTO许金梅指出，通过风险测试不等于市场安全，磷酸铁锂电池系统同样存在起火风险。
当前，业界的应对起火隐患的方法主要有主动安全策略和被动安全策略两大方向，包括提高电池本征安全，安装预警系统、气体探测系统、消防系统，开发智联网大模型等，但更多是「事后处置」，无法将火灾隐患彻底消灭在襁褓中。
欧盟科学院院士、中国科学技术大学教授、博士生导师孙金华曾指出，目前锂电池产业存在多个问题，包括动力和储能电池安全性有待进一步提升，电池故障隐患及热失控精准预测预警技术亟待开发，电池系统高效灭火抗复燃技术尚不成熟，协同一体化安防技术与智能网联管理系统缺乏。
上述短板均意味着，锂电储能大规模应用还需筑牢安全防火墙，否则，惨痛事故将不可避免。