全球频发的储能火灾事故不仅造成了重大的人员伤亡和财产损失，还引发了对储能电站安全管理和监管的深刻反思。
文 / 徐丽黎 编辑 / 杨倩
图源 / 盐图库、JRMA
截至发稿，美国加州圣迭戈县奥泰梅萨Gateway储能电站的大火已经持续烧了6天。这场大火让当地居民见识到了储能安全事故的巨大破坏力。
当地消防官员表示，可能需要几周的时间来扑灭火灾。
该电站使用的是LG Chem三元锂离子电池，规模为250MW/250MWh，占地4英亩，约1.5万平方米，由总部位于纽约的能源公司LS Power投运，2020年8月正式并网。
据了解，事故电站采用调峰调频、削峰填谷、新能源联合配置的方式，以应付美国史无前例夏季热浪期间的停电，一举成为当时全球最大锂电池储能项目。
当地时间周三（5月15日），火灾爆发，并出现多次复燃，造成建筑物重大损坏，使得当地政府不得不重新发布实施疏散命令。
消防员首次在周四成功扑灭了大火，但这只是假象。当晚的复燃又让消防员回到现场，甚至整个周末都在继续处理火情。
据联合论坛报报道，截至周日，现场还有40名消防员。
周六，加州消防局报告称，“锂电池继续经历热失控”，并且火势“烧穿了部分屋顶”。截至目前，消防人员仍在待命，以防其他电池发生热失控。
“你必须用水来控制火势，但水会损坏电池，使其产生电弧，导致另一场火灾。”一名消防官员说。
幸运的是，这一电站地处荒凉，暂未造成人员伤亡。其紧邻圣地亚哥东部边界和墨西哥北部边界，靠近理查德·J·多诺万州立监狱设施。
电化学储能电站火灾复杂凶险，非同寻常，因其结构的的复杂性、特殊性，使得火情处置变得极为棘手。
储能系统集成了上万颗单体电芯，由单体电池构成电池PACk，再组成电池簇，进一步形成电池舱，最后由多个电池舱组成电化学储能系统。
粗略计算，250MWh的储能电站，大约需要2.7万颗280Ah的电芯。
储能系统本身能量密度极高，电芯排列密集，当电池本体或相关设备发生故障，例如短路、碰撞、过充、放电，电池热量外溢引发热失控，几乎无法控制。
与此同时，电池簇之间的分离防火措施失效，热失控就会立即扩散到邻近电池簇，因而引发连锁效应，最终形成爆炸。
值得注意的是，电池内部大多是低沸点、易燃的有机电解液，材料系统整体热值高。当电池进入热失控状态时，电解液会发生化学反应，释放出多种易燃易爆毒雾，如一氧化碳、甲烷、氢气、乙烯、碳酸乙烯酯，它们空气混合后遇火源就会形成剧烈爆炸。
综上所述，锂离子电池的热失控成为根治储能电站火灾的头号拦路虎。
对于储能电站火灾，目前尚无特效灭火剂，干粉、气体灭火剂基本无效。传统水系灭火剂不仅不能有效降温，反而会造成电池短路，锂离子遇水、遇氧极易反应，进一步加大火势风险。
事实上，近年来，全球范围内，储能电站安全事故频繁发生。
2019年4月，美国亚利桑那州储能项目爆炸，数人被送往医院，其中有8人受伤。事故原因被确定为锂离子电池内部产生了树突或枝晶。美国消防部门建议对电池系统设计进行物理改进，以消除气体积聚，防止类似事故再次发生。
2021年4月6日，韩国一光伏电站储能系统(ESS)起火，烧毁面积达22平方米，共造成约4.4亿韩元(约合人民币258万元)损失。
2021年4月16日，北京市丰台区大红门一大型磷酸铁锂储能电站在调试过程中发生火灾，并在随后的事故处置中突发无征兆剧烈爆炸，最终造成1名电工遇难，2名消防员牺牲，1名消防员受伤，直接财产损失超过1600万元。
该电站曾是全球最大的用户侧储能电站，也是全国储能示范项目。
事故调查报告显示，事故起因主要是电池短路故障引发电池热失控，并产生可燃易爆气体，扩散至高压直流带电状态的电池系统，相遇产生电火花，进一步导致爆炸。经模拟，事故爆炸当量相当于26千克TNT。
尽管火灾与安全隐患如影随形，储能产业依旧在争议声中大踏步前进。
Wood Mackenzie报告显示，美国储能电站装机容量呈现爆发式增长，在2023年第四季度装机量为4.2GW/12.4GWh，同比增长超过100%，其中加州和德州势头凶猛，占新增装机的77%。
这主要得益于中国OEM的低价竞争策略与充足供应，促成了储能装机市场的繁荣。
上述储能火灾事故不仅造成了重大的人员伤亡和财产损失，还引发了对储能电站安全管理和监管的深刻反思。
如火如荼的美国储能市场或将因此按下暂停键。
毗邻的加州北县（North County）居民纷纷表示担忧与反对，因为当地居民区一座储能场站正在筹建中。
