國內咋看！六天了，曾經世界最大的美國鋰電儲能電站的火還沒撲滅_風聞

前天，視知產研院獨家報道了加州Gateway 儲能電站着火事件(六天了，曾經世界最大的鋰電儲能電站的火還沒撲滅)

不到兩天時間，這一報道的瀏覽量已經突破100萬+，足見公眾對儲能安全的高度關注。

 

就這一事件，遠景集團高級副總裁、遠景儲能總裁田慶軍接受了視知產研院等多家媒體的聯合採訪。

問：本次加州儲能電站火災事件，您分析原因是什麼？

田慶軍：原因主要有三個。

首先，儲能安全核心還是電芯的問題。根據報道，發生火災的加州儲能電站在電芯上選擇的是LG的三元鋰電池，三元鋰電池在熱失控及熱管理上不如磷酸鐵鋰。三元鋰電池發生着火甚至爆炸的案例，其實在全球是屢見不鮮的，這也不是第一次了。

其次，這個儲能電站的安全設計以及熱失控管理上存在缺陷，包括安全設計、線纜布放等也存在許多問題。Gateway儲能電站採用建築式疊層佈局，大容量電池集中在密閉空間裏，一旦消防藥劑用盡，只能向內部加水，或者從外部噴水。而且它的整個監控系統也是失效的，裏面的環境完全是不可見、不可控的，造成了整個系統的復燃，甚至擴散，所以持續時間比較長。

第三，加州儲能電站運行維護的手段比較單一，存在盲點。當時的智能化程度也不高，設計方面沒做到位，預警方面也沒做好。

問：三元鋰電池跟磷酸鐵鋰電池相比，在安全方面有很大的差距嗎？

田慶軍：從實驗室的數據來看，磷酸鐵鋰的安全性高於三元鋰。三元鋰電池組的熱失控温度在120—140 ℃之間，而磷酸鐵鋰的温度在250—300 ℃之間。除了熱失控温度較磷酸鐵鋰低以外，三元鋰電池組燃燒後會釋放出大量的氫氣、氧氣等易燃氣體。磷酸鐵鋰電池燃燒後並不會產生助燃劑氧氣，因此只需要採取易於操作的方式隔絕空氣即可控制。

問：加州這個儲能電站運行了四年。通常，電芯的使用週期多長？多久需要進行更換？

田慶軍：中國這種集中式的大儲，包括新能源配儲，也就最近這幾年才剛開始，新技術還沒有得到全生命週期的驗證。但是從目前的設計以及實驗室的理論數據來看，是可以做到十年以上的。而且現在的循環次數越來越大，對電芯的質量要求也是越來越高。我們有信心，未來可以做到像風光資產壽命一樣，做到二十年，這也是我們行業的發展目標。

問：這次加州的事件，對國內同行有何啓示？

田慶軍：整個電化學儲能的安全是可管可控的，沒有大家想象得那麼誇張。現在一説鋰電池電站，好像就是一個巨大的隱患，不是的，它完全可以從設計的角度進行控制和管理。

首先，從電芯的設計和製造維度，提升電芯本質安全。

第二，電芯集成後到了Pack設計的維度，也是有辦法的。比如，遠景在電芯之間增加安全隔離墊，加氣溶膠，確保單顆電芯一旦熱失控以後不蔓延，把它阻隔掉。只要把空氣隔絕掉，就可以控制住。

第三，電氣設計上，確保在各種外部短路情況下能夠及時保護整個系統不受干擾。

第四，保障機械衝擊下的安全，比如有坍塌或倒機櫃的情況，在這種機械衝擊下也能夠保證它的安全。

第五，消防設計上可以做到Pack級的消防，這也是現在國家提倡的消防等級。另外，通過人工智能等方式，可以提前進行感知，從而精準滅火，而不是大面積滅火。

第六，監控。這次美國的失火，也是因為運行、維護有很大的問題，他們的監控系統不夠智能，包括一些預警系統，都做得不好。如果在這些方面能夠提前進行識別，也可以解決很多安全隱患。從這些維度，可以全方位保證整個儲能系統的安全。

問：在火災發生時有什麼反應機制可以應對？

田慶軍：遠景儲能目前有電芯級、pack級、以及系統級共三層消防系統。如果是單顆電芯熱失控，我們會通過智能監控發現以後換單顆電芯，相當於拿一些氣溶膠把它隔離住，整體地換掉就可以了。如果到了Pack級，自動消防就啓動了，及時把它阻隔掉，不會影響到整體系統的安全，換Pack就可以了。如果到整個系統層面，我們有另外的消防系統，保證它不會影響周邊失火或對電網造成衝擊，這是我們做的三重消防。

問：這一事件您認為什麼關注度這麼高？

田慶軍：就像剛才我講的，磷酸鐵鋰的儲能系統，它的安全性是可防可控的，沒有那麼誇張。但為什麼現在大家比較擔心？第一，因為這兩年的技術進步比較快，前幾年上馬的一些東西，在消防和預防方面的確做得不好，包括電芯質量，在設計上做得也不夠好，這會帶來一定的隱患。第二，這個行業快速爆發以後，有很多行業外跨界過來的，或者是原來一些很小的企業，迅速在資本的推動下就做起來了，導致這些產品、技術質量良莠不齊。再加上過去幾年好多電站沒有被調用，都是作為新能源強配的，它的風險還沒有釋放出來，這些確實對國內是比較大的隱患。

但是未來，這個行業大家有這個能力，也有這個義務，可以做好安全的可防可控，這個是沒問題的。

風電、光伏行業每年也有很多問題，這是行業在成長和發展過程中必然要付出的代價和交的學費。只要我們能妥善處理，只要我們有解決方案，保證它未來不再觸發，我覺得這個行業未來就是有機會的，我們就應該給予它更多的耐心。

問：對於國內老舊的存量電站在管理上有何建議？

田慶軍：自查自糾是十分有必要的。特別是那些投運了三年以上的儲能電站、非磷酸鐵鋰技術路線的電站，還有一些原來新能源強配的，沒有被調用的電站，建議各個投資方或資產擁有方做一次全面的檢查，防患於未然。這對行業未來的發展也是有意義的，通過對過去的老舊產品、投運產品進行回溯，對未來新產品的開發也會有指導價值。

問：鋰電始終會有熱失控的風險，是不是全釩液流電池、鈉電這種相對安全的路線，在接下來會脱穎而出？

田慶軍：首先，我從來不認為鋰電池是唯一的儲能路線。我多次在公開場合説過，我非常支持“百花齊放”，各種技術路線，各種形式的儲能都可以去發展，在一些細分領域裏它們都有市場。

但從目前的技術進步、商業成熟度、成本方面綜合考慮，我認為鋰電池儲能在相當長一段時間裏還是主流。其他技術路線和其他形式的儲能，還需要很長時間去追趕它，這是我的判斷。我們不能因噎廢食，不能因為某個儲能電站有安全問題，就認為這個技術沒有未來。我們剛開始用天然氣的時候，也會覺得它不安全，現在你還會覺得天然氣不安全嗎？我們完全可以通過技術手段，來解決安全問題。

問：國內、海外的儲能產品在全生命週期管理上有什麼區別？

田慶軍：海外大部分項目都需要全生命週期提供服務，在生命週期之內電站的所有問題要兜底處理，安全也是其中之一。國內的質保期一般在3-5年，最長的有7年的。一旦過了這個週期，資產就交給了購買方，設備提供方不再承擔產品質量帶來的經濟損失和風險。所以從這個角度來説，國內外的差異還是非常大的。

只有真正在儲能技術和研發上持續投入、在行業裏深耕的企業，才能和它的合作伙伴長期共存，才能承擔起這些客户和合作夥伴所賦予他們的職責，比如全生命週期的安全和運行，甚至包括未來電力市場的交易，也可以由設備供應商提供服務，這為行業迴歸良性發展，向頭部聚集，通過優勝劣汰來篩掉劣質企業是有好處的。

之前報道：

六天了，曾經世界最大的鋰電儲能電站的火還沒撲滅

5月15日，美國加利福尼亞州聖地亞哥市Otay Mesa（奧泰梅薩）Gateway 儲能電站（鋰電池）發生火災。截至目前，大火已復燃兩次並持續燃燒了足足六天，且沒有跡象表明火勢即將得到全面控制。

 5月15日，也就是上週三下午，這座 250 兆瓦的儲能設施首次發現火災。自火災發生以來，消防隊一直在向大樓的滅火系統注水，以抑制火焰並冷卻發熱的電池。工作人員花了大約 24 小時才控制住火勢，並解除了疏散命令。

最初的大火於5月16日下午幾乎被完全撲滅。但是被撲滅的當晚，發生第一次復燃。5月17日，工作人員已對火災中心區域進行了通風，一名消防官員稱情況“相對可控”。

5月17日晚上發生第二次復燃，三十多名消防員重新投入工作，努力滅火。然而無濟於事，到了週六晚上，火勢突然爆發，大火蔓延至建築物部件，並燒燬了存儲設施的部分屋頂。

目前，消防官員仍無法準確估計大火還會持續多久。消防官員在接受當地媒體採訪的時候表示可能需要數週時間才能撲滅大火。

“經與專家交談，他們過去遇到過幾起類似的事件，每次持續的時間從七天到幾周不等，我們不確定。我們正在為最壞的情況做準備，並計劃在這裏待很長時間，兩到四周，然後重新評估。”加州消防局聖地亞哥分局的隊長布倫特·帕斯誇（Brent Pascua）説。

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曾為世界最大電池儲能電站這起嚴重火災發生在由聖地亞哥電網基礎設施開發商LS Power的子公司Rev Renewables運營的Gateway儲能電站的3 號建築內。

LS Power 是一家專注於北美電力和能源基礎設施領域的開發、投資和運營公司。自 1990 年成立以來，LS Power 已開發、建設、管理或收購了超過 42,000 兆瓦的發電項目，包括公用事業規模的太陽能、風能、水能、天然氣發電和電池儲能項目，以及超過 680 英里的輸電線路。LS Power 已為支持北美基礎設施建設籌集了超過 450 億美元的債務和股權融資。

2020年8月19日，裝機容量為250MW的Gateway儲能電站正式併網。

“通過在非高峯時段太陽能發電期間充電，並在電力需求高峯時段向電網輸送能量，我們的電池存儲項目提高了電力可靠性，降低了成本，並幫助我們的州實現了其氣候目標。”LS Power可再生能源主管約翰·金（John King）在發佈會上表示。

Gateway儲能電站是當時全球最大的電池儲能項目，使用 LG Chem 鋰離子電池，佔地 80,000 平方英尺。這個項目打破了之前由特斯拉供應的澳大利亞 150MW 項目保持的記錄，儘管此後已被其他設施超越。

當時加州正在建設一波大型電池項目，其中許多項目旨在通過將太陽能發電轉移到日落後的幾個小時來替代即將退役的天然氣和核電站。Gateway 是該系列中第一個上線的。它本身所產生的電力就比連接到CAISO管理的電網的所有其他電池還要多。

近年來，隨着更多可再生能源進入加州電力系統，儲能項目越來越受到關注。（詳見：人類首次：電池儲能成為單一最大電力來源）

在運營方面， John King表示，LS Power 通過向電力零售商和非營利性的社區能源商銷售能源產品來支持 Gateway 的業務計劃。其中一種產品涉及客户提供中午剩餘的電力，Gateway 承諾在晚上存儲並返回這些電力，從而使客户免受價格飆升的影響。

Gateway 還贏得了與太平洋天然氣電力公司和南加州愛迪生公司的資源充足性合同（類似容量市場）。

此外，Gateway還參與了CAISO 的所有市場。

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鋰電池熱失控引擔憂對於這場火災，加州消防局表示起火的原因仍在調查中。

然而，消防員表示這些難以預測的火災是“熱失控”連鎖反應的結果。

據週六上午發佈的一份報告稱，倉庫中的鋰離子電池“持續出現熱失控”，即電池進入無法控制的自熱狀態。當鋰離子電池產生熱量的速度超過其散熱速度時，就會發生這種反應，導致温度迅速升高並引起起火。

而對於為何反覆起火，消防局解釋道此類火災很難撲滅，因為鋰離子電池起火會產生氧氣。因此，儘管水基滅火器有助於冷卻燃燒的電池，但它們很少能完全撲滅火災。

“你必須用水澆滅火勢，但水會損壞電池，並導致它們引發另一場火災。從歷史上看，我們通常會看到這種連鎖損害會持續更長的時間，幾乎就像多米諾骨牌效應一樣。”聖地亞哥消防救援局營長兼替代能源應急響應協調員羅伯特·雷森德表示。

除了爆炸以外，火災可能產生的有毒氣體也引起了擔憂。

加州消防局表示，危險材料小組已抵達現場，確保空氣質量和水流不受污染。

“我們再次開始監測空氣，以確保每個人都可以安全待在這裏。我們確實對該地區發出了疏散警告。我們將繼續監測這棟建築周圍的空氣，”加州消防局隊長邁克·科內特説。

“這些化學物質確實有毒，你肯定不希望附近有居民。我們談論的是世界上最大的電池設施之一。我們談論的是 216 個 40 英尺長的集裝箱，每個集裝箱都裝有鋰離子電池。”他補充道。

該官員還解釋説，工作人員穿着“全套裝備”，配有全套呼吸器，以保護他們的肺部、皮膚和眼睛。

視知產研院