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火災事故凸顯出對儲能系統安全風險認知比較匱乏

鉅大LARGE  |  點擊量:785次  |  2019年06月15日  

美國公用事業廠商APS公司亞利桑那州McMicken的一個儲能設施最近發生的火災爆炸事件再次引發了人們對電池安全的擔憂。儲能廠商Sonnen公司的一位高管表示,這起事件凸顯了對監管機構和立法者進行安全教育的必要性。

APS公司表示,此次事故導致四名消防人員受傷,而這個儲能設施發生火災的原因仍在調查當中。業界人士指出,儲能行業廠商需要在市場快速擴張和電池安全之間找到適當的平衡點。

APS公司發言人SuzanneTrevino表示:“開展的調查將幫助我們從發生的事件中吸取教訓,我們可以將這些教訓的應對措施應用到我們現有和未來的清潔能源項目中。”

在調查期間,APS公司將與當地消防部門、儲能產品制造商、第三方工程師以及安全專家進行深入的合作。據悉,其在亞利桑那州發生火災儲能系統的電池供應商是AESEnergyStorage公司,現在是Fluence公司的一部分。

Fluence公司首席運營官JohnZahurancik表示,“安全是整個電力行業的首要任務,對于這次發生的事故,我們計劃分享所能獲得的知識和經驗,這將有助于推動儲能行業的技術發展和事故響應機構的處理。”

鑒于APS公司計劃到2025年部署裝機容量為850MW儲能系統,因此確定此次爆炸原因是APS公司當前面臨的首要任務。

APS公司董事長JeffGuldner在事故發生之后不久召開的亞利桑那州公司委員會會議上指出,“安全很重要,因為電池儲能技術是未來電網運行的重要組成部分。我們致力于部署更多的電池儲能系統,此次事件并不會改變我們在這方面取得進展的決心。我們希望通過此次調查,了解在儲能設施中如何安全操作這些設備,這非常重要,因為這正是儲能行業發展的一個方向。”

最近發生的電池事故

APS公司的儲能系統發生火災只是最近發生的一個事件,但凸顯了與電池技術相關的潛在危險。特斯拉公司上個月不得不發布一個軟件更新,以調整其S型車和X型電動汽車的電池設置,因為在今年4月,特斯拉的電動汽車在香港和上海分別發生火災。

其他的電池事故還包括三星的GalaxyNote7手機、電動滑板車、懸浮滑板,此外,波音公司的787夢想飛機的鋰電池自燃隱患導致該系列飛機在2013年全部停飛。

WoodMackenzie公司儲能分析師MitaleeGupta在華盛頓大西洋委員會召開的一次會議中表示,韓國政府的激勵措施刺激了該國儲能系統的大量部署,但由于儲能開發商缺乏安裝和維護經驗,導致去年電池火災發生超過21起。

她說:“這是一個令人擔心的數字,尤其是對儲能行業而言,因為這是一個相當新生的行業,而且還在迅速發展。”

缺乏認知和理解

對于儲能系統制造商Sonnen公司來說,用戶側電池儲能系統部署面臨的最大挑戰在于對不同電池技術缺乏了解。

Sonnen公司監管戰略和公用事業計劃主管AniBacka在一封電子郵件中表示,“簡而言之,并非所有的電池都是相同的。而監管和立法機構對于電池技術和安全缺乏認識和理解。我們與當地組織、監管和立法人員以及各個層面密切合作,并對儲能市場可持續發展提供更多幫助。我們對于合作伙伴和客戶的教育重點是如何區分各種電池化學成分,以及使用磷酸鐵鋰電池的安全性、可靠性和增強客戶體驗的重要性。”

她補充說,電池知識的不足也影響了許多正在開展的監管工作,特別是在美國住宅儲能系統方面。

Backa說:“我們看到全國各地有各種各樣的提議,這些提議可能會產生意想不到的效果,將加劇未解決的安全問題,減緩儲能許可和互聯進程,并阻礙各個領域儲能市場部署進程。”

Backa表示,Sonnen公司選擇磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池而不是三元鋰電池用于電池儲能系統的主要原因是安全性。

開發電池新技術

為了降低儲能系統面臨風險,全球各地的科學家們正在致力于開發既高效又安全的電池。

美國能源部阿貢國家實驗室的科學家們在5月宣布,他們開發了一種新的陰極涂層,它使用氧化化學氣相沉積技術,可以解決與鋰離子電池相關的幾個潛在問題,其中包括火災風險。

阿貢國家實驗室的杰出研究員和電池科學家KhalilAmine說,“我們開發的這個涂層實際上起到了一石二鳥的作用,這種PEDOT涂層還可以抑制充電過程中氧氣的釋放,從而提高結構穩定性,并提高安全性。”他表示,新涂層將在未來幾年內應用在銷售的電池產品中。

此外,美國陸軍研究實驗室和馬里蘭大學的研究人員聯合開發出一種新的電池陰極材料,可提高效率和防火安全性,同時減輕重量。

馬里蘭大學化學與生物分子工程系助理研究科學家ChongyinYang在一份聲明中說,“我們開發的水基鋰離子電池結合了非水基電池的高能量密度和水基電池的高安全性。”

美國陸軍稱,水基鋰離子電池還可應用在千瓦或兆瓦級儲能系統中,其中包括用于飛機、艦艇或宇宙飛船的非易燃電池等特種應用,以及民用的便攜式電子產品、電動汽車和大型電網儲能系統中。

安全是最受關注的問題

處于儲能行業前沿的一些公用事業公司表示,安全是他們的首要關注點。

圣地亞哥天然氣和電氣公司負責人WesJones說,“安全是我們安裝和運行電氣設施的首要任務,其中包括儲能設施。我們的儲能設施需要經過例行安全檢查,并按預期運行。”

加州公用事業公司表示已經采取了額外的措施,以確保電網運營商、操作人員、應急響應人員及時了解電池儲能技術及其風險。

夏威夷州的考艾島公用事業合作社(KIUC)與考艾島消防局制定了一項協議,一旦電池發生事故將會立即響應。

KIUC的通訊部門經理BethTokioka表示,“我們非常重視安全,將遵守美國消防協會的規定,并更加重視安全培訓。”

此外,隨著儲能行業和州監管機構轉向基于性能的費率管理,夏威夷和內華達州已經通過了相關法律來制定相應的法規。

Backa說,“在這方面的相關考慮是制造商/供應商需要關注的安全問題,其中包括為電池選擇的化學物質、正在進行的測試和檢查程序,以及退役/回收電池的方式。”

Fluence公司首席運營官JohnZahurancik指出,改善電池的安全性對大家都有好處,因為高效安全的儲能系統將使電網更加可靠、高效、經濟。

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