4月16日，北京集美大紅門25MWh直流光儲充一體化電站發生爆炸事故，導致2名消防員犧牲，1名消防員受傷，電站內1名員工失聯。5天之后，國家發改委、國家能源局聯合發布了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見(征求意見稿)》。

兩者當然不會有直接的聯系，但即便是有著國家發改委和能源局的推動，至少儲能在北京的暫停鍵是肯定按下了。

近日，記者拿到了一份某研究所針對北京大紅門儲能電站項目事故的分析。雖然該分析無法依據現有信息得出事故發生的具體原因，但其中對該項目和現階段儲能電站在電池選擇、設計、運營等方面的技術分析，依然具有很大的借鑒意義。

在此，角馬能源特將該分析中的核心內容與讀者們分享，希望可以對行業起到積極的推動作用。

技術突破也代表著更高的安全要求

該項目與傳統的集中式儲能在電氣結構上存在較大差異。該項目是大功率充電站，要使用直流電，因此需要配備一圈交流轉換直流的設備。項目電池直接串聯至750V，經過多機并聯，使得每個充電樁都可以達到150kW功率、250A電流、750V電壓，相應參數對應國標充電樁輸出標準最高值。雖然該設計突破了現有設備的尺寸及性能限制，但也對電池簇間的均流能力及直流開關設備的開斷能力提出了更高的要求。

從現場情況看，南區先發生事故，在處理南區事故時，北區在無征兆情況下發生爆燃，這種情況，有可能是南北區共用直流母線，在南區發生事故時，南區已經短路，但是由于直流保護系統未檢測到，未發生動作，造成北區電池瞬間過放，電流增大，引發事故。

儲能電池安全質量是第一位的

從現有信息來看，儲能電站中的磷酸鐵鋰儲能電池發生了燃燒爆炸。而鋰離子電池發生燃燒爆炸一般原因都是電池出現了熱失控。

而熱失控又有兩個誘因——內因和外因。內因有電池內部電芯內缺陷、長期使用后老化、電芯內產生枝晶鋰觸發短路。外因一般指的是電、熱沖擊讓電池內部出現放熱反應。

電池選型不當或者電池安全質量不過關都有可能造成鋰離子電池發生燃燒爆炸。2019年1月正式實施的《電力儲能用鋰離子電池》國家標準與動力電池等標準不同之處在于增加了對電池本身熱失控等安全性能的技術要求。

如果該項目的儲能電池沒有按照相關標準檢測，那么就存在較大的安全隱患。

電池管理系同樣重要

除了電池，儲能系統還包括BMS、變壓器、繼電保護等諸多設備。這些設備的質量缺陷、安裝不合規、絕緣不到位等因素也有可能直接或間接引發儲能電站的安全問題。

2017年3月山西某儲能設備發生火災，根據山西省消防總隊的調查報告，認定原因為系統恢復啟動過程中浪涌效應引起的過大電壓和電流未得到系統BMS的有效保護。

大紅門儲能電站事故中，電池管理系統也有可能存在采集數據周期較長、閾值設置不合理的現象。因此系統未在電池過充、過放或者熱失控階段發生預警，也未及時關斷對電池充放電進行反應，加劇了電池發生失控的風險。

電站設計與布局的可能缺陷

從公開的信息來看，該項目的線纜采用的穿管橋架敷設，與電池柜的安全距離較近，如果線路上發生短路，線纜發生燃燒或者爆炸，極易造成連鎖反應，造成電池的著火或者爆炸。電池模塊中的線束也是事故可能發生的根源，所有線束如果未作防火處理，或者采集線束和通信線束為明顯區分，易造成線束之間的干擾，造成電池管理系統信息不準，當發生事故時，處理不及時，線束不防火，很容易成為易燃源。

鋰離子電池發生熱失控，會產生烷烴等可燃氣體。如果儲能電站缺乏相應的預警和防護措施，除了電池的燃爆沖擊，可燃氣體達到一定濃度產生爆發可能發生連鎖事故。

儲能站火勢蔓延較大，說明現場消防系統無法在第一時間控制住火勢。再進一步考慮到可燃氣體問題，單純的手持式滅火裝置在儲能電站事故中極有可能無法發揮作用，不滿足鋰離子電池儲能電站的消防滅火需要。

另外，消防常用的水噴淋可能引起帶電體及其線路短路誘發火災或擴大電氣事故。因此，在儲能系統火災前期，有大量儲能電池還未受到影響的情況下，還是需要慎重考慮采用水作為消防滅火介質。

天災與人禍

此次事故發生在4月16日下午，而在4月15日北京發布了大風黃色，沙塵藍色和森林火險橙色預警信號，大風、沙塵的氣象環境可能造成儲能系統內部灰塵積聚，一方面不利于儲能系統的散熱，提高儲能系統運行溫度，另一方面沙塵的存在，對系統的絕緣造成不利影響，而絕緣失效容易造成電氣設備電擊穿、局部高溫，都會誘發儲能電池熱失控。

據媒體報告，儲能電站事故發生時，現場有工作人員正在對儲能系統進行調試。儲能系統屬于高電壓、高能量的帶電系統，施工現場、調試運行現場有很多的線路，如果操作失誤或者現場處置不當，很容易出現安全問題。從電池本體、集成、工程設計、施工到運行維護等，目前已有相關標準，如果不按照標準進行，存在現場作業不規范操作、監管缺失、操作人員認識不充分等等，都可能導致嚴重的后果。

本網轉載自其它媒體的文章及圖片，目的在于弘揚石油化工精神，傳遞更多石油化工信息，宣傳國家石油化工政策，推廣石油化工企業品牌和產品，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，在此我們謹向原作者和原媒體致以敬意。如果您認為本站文章及圖片侵犯了您的版權，請與我們聯系，我們將第一時間刪除。