鋰電儲能憑借諸多優勢成為儲能裝機主力軍。但安全隱患仍是阻攔行業發展的“絆腳石”。

不久前，位于美國加州蒙特雷(Monterey)太平洋瓦電(PG&E)公司的一個變電站起火，起火原因是由變電站中的特斯拉Megapack巨型電池儲能設備造成的。

據悉2022年4月，太平洋瓦電(PG&E)公司在加州Moss Landing啟用182.5MW特斯拉Megapack系統，項目名為“埃爾克霍恩電池儲能系統”(Elkhorn Battery)。該儲能設施由特斯拉與PG&E公司共同設計、建造和維護，并由后者運營。

值得注意的是，這起事故并非特斯拉Megapack首次起火，去年7月，澳大利亞也同樣發生過Megapack儲能電池火災事件。

據不完全統計，自2021年以來，國內外已發生超27起儲能安全事故，儲能安全事故頻發的原因到底是什么?

盡管導致儲能安全事故的誘因眾多，如電池管理系統、電纜線束、預警監控消防系統、運行環境、安全管理等因素，但業內專家普遍認為，引發儲能安全事故的首要原因還是鋰電池自身的問題，由鋰電池本身的瑕疵或是電池老化從而帶來的安全問題。

相關研究發現，在低溫高倍率充電條件下，鋰電池的鋰離子會在負極與電解液的界面堆積、堆積到一定程度就有可能會產生鋰晶(是指采用液態電解質的鋰電池在充電時，鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰單質)。當鋰枝晶生長到一定程度時，就會觸破電池隔膜導致電池內短路，最終引發安全事故。

儲能安全是一道涉及多學科的復雜考題，包括電池、PCS、BMS、EMS等多個環節，需要全行業共同提高產品的成熟度和可靠性，也需要多部門、多體系共同來協作。

清華大學教授、中國科學院院士歐陽明高從技術角度給出了三方面的建議。第一要從電池本身做好安全;第二在電池使用的過程做好控制和電池內部熱失控的探測預警;第三在要做好熱管理措施，讓電池在因為各種偶然因素發生事故的時候不發生熱蔓延甚至燃燒爆炸。

從電池廠家端而言，優質的材料和制造工藝是產品安全的重要前提，尤其要在電芯原料、檢測使用等關鍵環節建立專業嚴格的質量管理標準，讓更多電池廠商將優質的材料和先進的制造工藝應用到產品中。

其次，要保障電池本身安全，仍需從最底層的電芯技術入手。行業流傳一句話，如果從電芯層面做到本質安全的話，會事半功倍。在追求更安全的電池上，當前也有不少企業開始研究固態電池在儲能的運用。

而對系統集成商端而言，儲能系統中，電池與PCS、BMS、EMS等系統存在強耦合關系，若從不同品牌采購，現場調試拼裝，各系統間安全保障的強耦合關系將被強行割裂打破，系統的精細化管理、聯動保護控制、電氣和消防的安全性都無法保證，長期運行過程中也帶來了安全隱患與系統風險的不確定性。

如何打破儲能系統各單元的信息孤島，真正將儲能系統整合成有機整體，不僅考驗廠家在電化學、電力電子、電氣等各方面的技術實力，更考驗廠家對儲能系統的深刻理解與整個儲能產業運營的深厚積淀。

此外，做好產品質量及源頭防火的基礎之上，儲能系統的消防設計對儲能安全同樣重要。如何通過合理的消防設計，做到對煙感、溫感、可燃氣體等隱患的探測監控;通過排風泄壓、防爆等設計減少熱失控擴散帶來的損失等都需要科學合理的設計。

不久前，國家能源局最新發布的《防止電力生產事故的二十五項要求(征求意見稿)》，提出滅火系統應滿足撲滅模塊級電池明火且24h不復燃。

應急管理部天津消防研究所第四研究室副主任卓萍對此表示，希望能給儲能消防產品一個滅火依據的支撐。比如，儲能系統應用的場所可以有效的實現火災預警、火災報警，最后能夠實現火災可控。

而對儲能安裝和運維端而言，做好全生命周期的儲能安全管理，不僅需要關注生產制造環節，同時也要做好存儲、運輸、安裝等多個環節的風險預防。

作為引發儲能起火的常見因素，廠家需要加強儲能系統電芯以及電弧的檢測與預防。一方面通過系統監控，做到對電池的狀態分析、預判和預警，從源頭上防止與阻斷熱失控;另一方面，因儲能系統內較多電氣連接，在復雜的使用工況下有可能引發拉弧現象，會引發設備火災，如何開展電弧的檢測與防護，對儲能系統安全尤其重要。