国内咋看！六天了，曾经世界最大的美国锂电储能电站的火还没扑灭_风闻

前天，视知产研院独家报道了加州Gateway 储能电站着火事件(六天了，曾经世界最大的锂电储能电站的火还没扑灭)

不到两天时间，这一报道的浏览量已经突破100万+，足见公众对储能安全的高度关注。

 

就这一事件，远景集团高级副总裁、远景储能总裁田庆军接受了视知产研院等多家媒体的联合采访。

问：本次加州储能电站火灾事件，您分析原因是什么？

田庆军：原因主要有三个。

首先，储能安全核心还是电芯的问题。根据报道，发生火灾的加州储能电站在电芯上选择的是LG的三元锂电池，三元锂电池在热失控及热管理上不如磷酸铁锂。三元锂电池发生着火甚至爆炸的案例，其实在全球是屡见不鲜的，这也不是第一次了。

其次，这个储能电站的安全设计以及热失控管理上存在缺陷，包括安全设计、线缆布放等也存在许多问题。Gateway储能电站采用建筑式叠层布局，大容量电池集中在密闭空间里，一旦消防药剂用尽，只能向内部加水，或者从外部喷水。而且它的整个监控系统也是失效的，里面的环境完全是不可见、不可控的，造成了整个系统的复燃，甚至扩散，所以持续时间比较长。

第三，加州储能电站运行维护的手段比较单一，存在盲点。当时的智能化程度也不高，设计方面没做到位，预警方面也没做好。

问：三元锂电池跟磷酸铁锂电池相比，在安全方面有很大的差距吗？

田庆军：从实验室的数据来看，磷酸铁锂的安全性高于三元锂。三元锂电池组的热失控温度在120—140 ℃之间，而磷酸铁锂的温度在250—300 ℃之间。除了热失控温度较磷酸铁锂低以外，三元锂电池组燃烧后会释放出大量的氢气、氧气等易燃气体。磷酸铁锂电池燃烧后并不会产生助燃剂氧气，因此只需要采取易于操作的方式隔绝空气即可控制。

问：加州这个储能电站运行了四年。通常，电芯的使用周期多长？多久需要进行更换？

田庆军：中国这种集中式的大储，包括新能源配储，也就最近这几年才刚开始，新技术还没有得到全生命周期的验证。但是从目前的设计以及实验室的理论数据来看，是可以做到十年以上的。而且现在的循环次数越来越大，对电芯的质量要求也是越来越高。我们有信心，未来可以做到像风光资产寿命一样，做到二十年，这也是我们行业的发展目标。

问：这次加州的事件，对国内同行有何启示？

田庆军：整个电化学储能的安全是可管可控的，没有大家想象得那么夸张。现在一说锂电池电站，好像就是一个巨大的隐患，不是的，它完全可以从设计的角度进行控制和管理。

首先，从电芯的设计和制造维度，提升电芯本质安全。

第二，电芯集成后到了Pack设计的维度，也是有办法的。比如，远景在电芯之间增加安全隔离垫，加气溶胶，确保单颗电芯一旦热失控以后不蔓延，把它阻隔掉。只要把空气隔绝掉，就可以控制住。

第三，电气设计上，确保在各种外部短路情况下能够及时保护整个系统不受干扰。

第四，保障机械冲击下的安全，比如有坍塌或倒机柜的情况，在这种机械冲击下也能够保证它的安全。

第五，消防设计上可以做到Pack级的消防，这也是现在国家提倡的消防等级。另外，通过人工智能等方式，可以提前进行感知，从而精准灭火，而不是大面积灭火。

第六，监控。这次美国的失火，也是因为运行、维护有很大的问题，他们的监控系统不够智能，包括一些预警系统，都做得不好。如果在这些方面能够提前进行识别，也可以解决很多安全隐患。从这些维度，可以全方位保证整个储能系统的安全。

问：在火灾发生时有什么反应机制可以应对？

田庆军：远景储能目前有电芯级、pack级、以及系统级共三层消防系统。如果是单颗电芯热失控，我们会通过智能监控发现以后换单颗电芯，相当于拿一些气溶胶把它隔离住，整体地换掉就可以了。如果到了Pack级，自动消防就启动了，及时把它阻隔掉，不会影响到整体系统的安全，换Pack就可以了。如果到整个系统层面，我们有另外的消防系统，保证它不会影响周边失火或对电网造成冲击，这是我们做的三重消防。

问：这一事件您认为什么关注度这么高？

田庆军：就像刚才我讲的，磷酸铁锂的储能系统，它的安全性是可防可控的，没有那么夸张。但为什么现在大家比较担心？第一，因为这两年的技术进步比较快，前几年上马的一些东西，在消防和预防方面的确做得不好，包括电芯质量，在设计上做得也不够好，这会带来一定的隐患。第二，这个行业快速爆发以后，有很多行业外跨界过来的，或者是原来一些很小的企业，迅速在资本的推动下就做起来了，导致这些产品、技术质量良莠不齐。再加上过去几年好多电站没有被调用，都是作为新能源强配的，它的风险还没有释放出来，这些确实对国内是比较大的隐患。

但是未来，这个行业大家有这个能力，也有这个义务，可以做好安全的可防可控，这个是没问题的。

风电、光伏行业每年也有很多问题，这是行业在成长和发展过程中必然要付出的代价和交的学费。只要我们能妥善处理，只要我们有解决方案，保证它未来不再触发，我觉得这个行业未来就是有机会的，我们就应该给予它更多的耐心。

问：对于国内老旧的存量电站在管理上有何建议？

田庆军：自查自纠是十分有必要的。特别是那些投运了三年以上的储能电站、非磷酸铁锂技术路线的电站，还有一些原来新能源强配的，没有被调用的电站，建议各个投资方或资产拥有方做一次全面的检查，防患于未然。这对行业未来的发展也是有意义的，通过对过去的老旧产品、投运产品进行回溯，对未来新产品的开发也会有指导价值。

问：锂电始终会有热失控的风险，是不是全钒液流电池、钠电这种相对安全的路线，在接下来会脱颖而出？

田庆军：首先，我从来不认为锂电池是唯一的储能路线。我多次在公开场合说过，我非常支持“百花齐放”，各种技术路线，各种形式的储能都可以去发展，在一些细分领域里它们都有市场。

但从目前的技术进步、商业成熟度、成本方面综合考虑，我认为锂电池储能在相当长一段时间里还是主流。其他技术路线和其他形式的储能，还需要很长时间去追赶它，这是我的判断。我们不能因噎废食，不能因为某个储能电站有安全问题，就认为这个技术没有未来。我们刚开始用天然气的时候，也会觉得它不安全，现在你还会觉得天然气不安全吗？我们完全可以通过技术手段，来解决安全问题。

问：国内、海外的储能产品在全生命周期管理上有什么区别？

田庆军：海外大部分项目都需要全生命周期提供服务，在生命周期之内电站的所有问题要兜底处理，安全也是其中之一。国内的质保期一般在3-5年，最长的有7年的。一旦过了这个周期，资产就交给了购买方，设备提供方不再承担产品质量带来的经济损失和风险。所以从这个角度来说，国内外的差异还是非常大的。

只有真正在储能技术和研发上持续投入、在行业里深耕的企业，才能和它的合作伙伴长期共存，才能承担起这些客户和合作伙伴所赋予他们的职责，比如全生命周期的安全和运行，甚至包括未来电力市场的交易，也可以由设备供应商提供服务，这为行业回归良性发展，向头部聚集，通过优胜劣汰来筛掉劣质企业是有好处的。

之前报道：

六天了，曾经世界最大的锂电储能电站的火还没扑灭

5月15日，美国加利福尼亚州圣地亚哥市Otay Mesa（奥泰梅萨）Gateway 储能电站（锂电池）发生火灾。截至目前，大火已复燃两次并持续燃烧了足足六天，且没有迹象表明火势即将得到全面控制。

 5月15日，也就是上周三下午，这座 250 兆瓦的储能设施首次发现火灾。自火灾发生以来，消防队一直在向大楼的灭火系统注水，以抑制火焰并冷却发热的电池。工作人员花了大约 24 小时才控制住火势，并解除了疏散命令。

最初的大火于5月16日下午几乎被完全扑灭。但是被扑灭的当晚，发生第一次复燃。5月17日，工作人员已对火灾中心区域进行了通风，一名消防官员称情况“相对可控”。

5月17日晚上发生第二次复燃，三十多名消防员重新投入工作，努力灭火。然而无济于事，到了周六晚上，火势突然爆发，大火蔓延至建筑物部件，并烧毁了存储设施的部分屋顶。

目前，消防官员仍无法准确估计大火还会持续多久。消防官员在接受当地媒体采访的时候表示可能需要数周时间才能扑灭大火。

“经与专家交谈，他们过去遇到过几起类似的事件，每次持续的时间从七天到几周不等，我们不确定。我们正在为最坏的情况做准备，并计划在这里待很长时间，两到四周，然后重新评估。”加州消防局圣地亚哥分局的队长布伦特·帕斯夸（Brent Pascua）说。

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曾为世界最大电池储能电站这起严重火灾发生在由圣地亚哥电网基础设施开发商LS Power的子公司Rev Renewables运营的Gateway储能电站的3 号建筑内。

LS Power 是一家专注于北美电力和能源基础设施领域的开发、投资和运营公司。自 1990 年成立以来，LS Power 已开发、建设、管理或收购了超过 42,000 兆瓦的发电项目，包括公用事业规模的太阳能、风能、水能、天然气发电和电池储能项目，以及超过 680 英里的输电线路。LS Power 已为支持北美基础设施建设筹集了超过 450 亿美元的债务和股权融资。

2020年8月19日，装机容量为250MW的Gateway储能电站正式并网。

“通过在非高峰时段太阳能发电期间充电，并在电力需求高峰时段向电网输送能量，我们的电池存储项目提高了电力可靠性，降低了成本，并帮助我们的州实现了其气候目标。”LS Power可再生能源主管约翰·金（John King）在发布会上表示。

Gateway储能电站是当时全球最大的电池储能项目，使用 LG Chem 锂离子电池，占地 80,000 平方英尺。这个项目打破了之前由特斯拉供应的澳大利亚 150MW 项目保持的记录，尽管此后已被其他设施超越。

当时加州正在建设一波大型电池项目，其中许多项目旨在通过将太阳能发电转移到日落后的几个小时来替代即将退役的天然气和核电站。Gateway 是该系列中第一个上线的。它本身所产生的电力就比连接到CAISO管理的电网的所有其他电池还要多。

近年来，随着更多可再生能源进入加州电力系统，储能项目越来越受到关注。（详见：人类首次：电池储能成为单一最大电力来源）

在运营方面， John King表示，LS Power 通过向电力零售商和非营利性的社区能源商销售能源产品来支持 Gateway 的业务计划。其中一种产品涉及客户提供中午剩余的电力，Gateway 承诺在晚上存储并返回这些电力，从而使客户免受价格飙升的影响。

Gateway 还赢得了与太平洋天然气电力公司和南加州爱迪生公司的资源充足性合同（类似容量市场）。

此外，Gateway还参与了CAISO 的所有市场。

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锂电池热失控引担忧对于这场火灾，加州消防局表示起火的原因仍在调查中。

然而，消防员表示这些难以预测的火灾是“热失控”连锁反应的结果。

据周六上午发布的一份报告称，仓库中的锂离子电池“持续出现热失控”，即电池进入无法控制的自热状态。当锂离子电池产生热量的速度超过其散热速度时，就会发生这种反应，导致温度迅速升高并引起起火。

而对于为何反复起火，消防局解释道此类火灾很难扑灭，因为锂离子电池起火会产生氧气。因此，尽管水基灭火器有助于冷却燃烧的电池，但它们很少能完全扑灭火灾。

“你必须用水浇灭火势，但水会损坏电池，并导致它们引发另一场火灾。从历史上看，我们通常会看到这种连锁损害会持续更长的时间，几乎就像多米诺骨牌效应一样。”圣地亚哥消防救援局营长兼替代能源应急响应协调员罗伯特·雷森德表示。

除了爆炸以外，火灾可能产生的有毒气体也引起了担忧。

加州消防局表示，危险材料小组已抵达现场，确保空气质量和水流不受污染。

“我们再次开始监测空气，以确保每个人都可以安全待在这里。我们确实对该地区发出了疏散警告。我们将继续监测这栋建筑周围的空气，”加州消防局队长迈克·科内特说。

“这些化学物质确实有毒，你肯定不希望附近有居民。我们谈论的是世界上最大的电池设施之一。我们谈论的是 216 个 40 英尺长的集装箱，每个集装箱都装有锂离子电池。”他补充道。

该官员还解释说，工作人员穿着“全套装备”，配有全套呼吸器，以保护他们的肺部、皮肤和眼睛。

视知产研院