據外媒報道，美國公用事業廠商亞利桑那州公共服務公司(APS)日前宣布，已經完成該公司對發生在McMicken變電站的電池儲能系統起火爆炸事件的調查和研究。而發生在去年四月的這一令人關注的事件讓用戶有關電池儲能系統安全性感到擔憂。

APS公司日前向該州監管機構亞利桑那公司委員會提交了一份調查報告。該公司與DNVGL合作開展調查并撰寫的這份報告有關儲能部署提出了新的安全要求，以防止在當前和將來部署和運營的電池儲能系統可能發生的故障和火災風險。

APS公司致力于大規模部署電池儲能系統，以存儲其太陽能發電設施的電力。但該公司在亞利桑那州的一個電池儲能系統于去年四月發生火災爆炸，為此中斷了其儲能部署工作。這個電池儲能系統在發生火災之后，消防人員當時趕到現場滅火，當他們打開集裝箱式儲能設施的大門之后發生爆炸，幾位消防人員因此受傷住院。

APS公司建議對集裝箱式儲能系統新增通風和消防措施，并為應急人員供應培訓

根據行業媒體的報道，APS公司的這個電池儲能系統部署了27個電池機架，其中一個機架的電池由于短路而發生火災，但并沒有蔓延其他電池機架。這表明電池機架的布局可以有效地彼此隔離。但是氣溶膠滅火劑無法阻止爆炸性氣體的積聚，因此在消防人員打開大門并讓大量氧氣進入集裝箱式儲能系統之后發生爆炸。

調查表明，即使在公用事業廠商APS公司、儲能供應商Fluence公司和電池生產商LGChem公司等相關相關經驗豐富的專業人員手中，電池儲能系統也會面對風險。APS公司技術整合與創新總監ScottBordenkircher表示，這份調查報告供應了可以找出問題所在的機會，并確保電池儲能系統在未來的部署和建設中消除故障路徑。

他在接受行業媒體的采訪中說：“圍繞這一事件進行的對話和相關相關經驗教訓都是非常關鍵的，因為這是建設和部署下一代儲能系統要考慮的因素。”

進行改造

這份調查報告提出了兩個重要建議：一是對電池儲能系統設計進行改造，以消除爆炸性氣體的積聚；二是更改運營人員處理電池故障的方式。

這份調查報告將這一事件分為五個關鍵步驟：

（1）電池儲能系統在運營中，某塊鋰離子電池出現了枝狀結晶，從而引發短路，導致電池熱失控并起火。

（2）隨著火勢的蔓延，氣溶膠滅火劑無法阻止強烈的火勢。

（3）大呈電池在機架中緊密放置意味著火勢在電池之間迅速蔓延。盡管其布局可以防止火災蔓延其他電池機架，但電池機架之間并沒有安裝阻止火災蔓延的物理屏障。

（4）而燃燒的數十塊電池釋放出大量爆炸性氣體，這些氣體積聚在部署集裝箱式電池儲能設施中無法逸出。這個集裝箱并沒有安裝傳感器來計算和感知這些氣體的積聚。

（5）由于沒有安裝傳感器或者無法遠程觀察，影響APS公司應急操作人員的判斷和操作，他們應對這種情況下的知識和相關相關經驗也很有限。

枝狀結晶是眾所周知的電池故障模式，但出乎意料的是會出現在只使用了大約兩年的電池中。

Bordenkircher說：“假如電池使用的時間很長，發生這種情況可能在意料之中，但遠不及在這個電池儲能系統上看到的嚴重程度。”

正如這起事件所表明的那樣，即使是從優秀電池供應商那里購買的電池，也可能會出現缺陷。Bordenkircher說：“我們的研究重點是了解電池將在何時失效，如何預防這種情況。”

他表示，APS公司為此要部署遙感設備和通風設施，因此，假如電池發生火災導致釋放出危險氣體，則操作人員可以識別并將這些氣體從設施中清除，并降低爆炸危險。盡管紐約市的監管部門已經這樣要求，但這在儲能行業中并不是一種標準做法。

其他升級改造措施還包括在冷卻系統或電池之間安裝物理屏障，以防止火勢蔓延，這樣可以在氣溶膠滅火劑未能阻止火勢蔓延的情況下提高滅火的能力。

Bordenkircher表示，雖然采取這些步驟和措施將會新增電池儲能項目的材料和人工成本，但是沒有其他的辦法。

他指出：“無論其成本如何，都要保證設備和人身安全，否則難以出售或部署。監管機構要求強制執行安全標準是正確的做法。”

Bordenkircher表示，在培訓方面，APS公司將在其事故現場圍繞火災響應對操作人員進行更廣泛的教育，并對當地的消防人員進行了培訓。有關可能涉及的相關人員應該定期進行訓練。

但是早期的應急計劃并沒有考慮到電池爆炸的情況，這使消防人員有關他們打開儲能設施大門時可能發生的事情并沒有做好準備。

重新構建電池儲能系統的安全標準

APS公司關閉了該公司其他的電池儲能設施，其中之一是在PunkinCenter社區部署的FestivalRanch儲能系統，其配置與McMicken電池儲能系統完全相同。在重新開通運營之前，該公司要對該儲能設施進行通風系統的改造。

有關計劃部署的電池儲能系統也必須滿足這些要求。當McMicken發電站的這個電池儲能系統發生起火爆炸事故時，APS公司正在考慮簽署一些合同，計劃為該公司大型太陽能發電設施配套總裝機容量為850MW的電池儲能系統。

而發生這個事件之后，這些部署計劃一直擱置，但是APS公司一直認為仍然應該致力于更多部署電池儲能系統。該公司已經在與中標者開展合作，以了解他們是否可以改造其儲能項目，以滿足調查報告中提出的安全標準。這些標準將被納入對提案的新要求中。

雖然APS公司只能在自己的服務區域中上強制執行這些標準，但是Bordenkircher希望其他廠商在部署電池儲能系統采用這樣的解決方法。

他說：“全球各地還部署了許多集裝箱式電池儲能系統，我希望每個擁有和運營的電池儲能系統的廠商都能對此進行檢查，并根據這些發現進行風險評估。”

APS公司計劃將其研究報告的調查結果推廣到更多的行業組織。該公司在今年一月承諾消除電力生產中的碳排放。而隨著脫碳工作的進行，電池儲能系統將在滿足峰值電力需求方面發揮至關重要的用途。

Bordenkircher還指出，雖然電池儲能系統著火爆炸事件推遲了一些儲能系統的部署，但并不能改變部署更多電池儲能系統的發展趨勢。