电池储能行业安全实践：规范、标准和防火测试

安全仍然是电池储能行业首要任务，但考虑到媒体对社区民众反对在当地部署和运营电池储能系统项目的报道，还有一些信息没有传达给公众。

图：采用Quantum电池储能系统进行的大规模火灾测试有可能在美国成为储能行业测试标准

正如人们在美国和英国看到的那样，电池储能系统有时被当地社区视为火灾甚至爆炸的隐患。

行业媒体在有关电池储能系统的消防安全和行业实践的小组讨论中对电池储能系统测试策略以及制定规范和标准进行了分析和探讨，并研究了储能开发商和集成商为降低火灾和爆炸风险所采取的一些方法和措施。

专注于储能解决方案安全方面的瓦锡兰公司高级开发经理Mats Östman和产品经理Chris Groves参与了探讨。

电池储能行业发展趋势：
更大的项目、更高的能量密度

Östman表示，即使在四年前，一个大型储能项目的储能容量可能在100MWh左右，而如今在发达市场，突破1GWh阈值的电池储能项目也很常见。

他指出，回顾过去，储能部署并没有实现真正的标准化。从2020年左右开始，储能市场上开始出现模块化设计，可以说是由特斯拉公司Megapack电池储能单元引领的，但也有其他一些储能产品（例如瓦锡兰公司的Gridsolv Quantum系）代表了更多的标准化储能解决方案。

从那时起，推动电池储能行业发展的另一个因素是采用更高能量密度的解决方案，虽然电池的物理和化学性质基本保持不变，但容量从280Ah增长到300Ah以上。与此同时，标准装箱式储能系统容量达到5MWh或更高。

正如Östman所描述的那样，这些“行业趋势”意味着所使用的储能产品必须比以往任何时候都要更可靠。

Groves表示，瓦锡兰公司的Quantum HE电池储能系统就采用306Ah电芯，为了将它们推向市场，该公司进行了大量安全测试。

瓦锡兰公司一直在呼吁，为了促进电池储能市场增长，必须极其严肃地对待消防安全问题，更具体地说，不仅需要进行防火测试以满足安全标准要求，还要考虑到如何应对最糟糕的情况。

Groves表示，该公司从大规模电池储能系统火灾试验中吸取了很多教训，包括采用NFPA 68标准，即美国国家消防协会(NFPA)关于爆燃气体通风防爆标准。

虽然美国大多数地区要求符合NFPA 69标准（防爆系统标准），但瓦锡兰公司决定将NFPA 68标准作为一个必选项。此外还提出其他要求，例如构建可以将电池储能系统防火等级从60分钟提高到240分钟的预制防火墙，该公司还提高了门锁机制的强度，以符合NFPA 68标准的要求。

图1：电池模块级防火测试

另一个行业测试标准是UL9540A标准，在测试中，迫使电池进入热失控状态，并评估其火势蔓延到其他电池、机架和其他组件的风险。

Groves表示，虽然UL9540A标准有用，但也有一些潜在的缺点，这就是瓦锡兰公司进行大规模火灾测试的原因之一。

Groves说，“我们并不认为电池热失控是最坏情况。例如，在去年的火灾和调试期间发生的其他事件中，还遭遇其他问题和故障，例如电池在搬运过程被叉车撞到以及遭到雷击。”

采用UL9540A标准测试电池可以看到热失控带来的影响，其结果导致利益相关者得出结论，电池储能系统在热失控事件中是安全的。Groves表示，在电池储能系统火灾测试中验证了电池之间的热失控事件不会蔓延。

据了解，UL950A测试标准将会进行更新，除其他测试之外，包括电池组和电池之间的火灾测试，与瓦锡兰公司已经实施的测试一样。

瓦锡兰公司是美国负责审查UL9540A标准和NFPA 855标准工作组的成员之一，NFPA 855标准是安全安装电池储能系统的主要标准。

Groves表示，由认证机构、具备管辖权的机构（AHJ）和政府认可的测试实验室(NRTL)以及行业参与者组成的利益相关者将“按照政府部门希望看到的方式”重新设计测试和标准。

具备管辖权的机构（AHJ）通常包括城市规划委员会和消防部门等地方当局，本质上是当地社区和储能开发商之间的看门人，对储能项目是否在当地部署和运营具有最终决定权。

具备管辖权的机构（AHJ）越来越了解电池储能项目涉及的技术和内容，但与此同时，行业厂商也需要了解具备管辖权的机构（AHJ）的要求。

Groves说，“很多都与教育有关。许多储能系统集成商和开发商都提出这样一些问题：‘UL9540A标准是什么?我们有这个吗?’”

储能系统集成商和开发商应该明白，除了拥有符合UL9540A标准的电池储能系统之外，还需要在“特定站点的环境”中考虑储能项目安全性。

许多具备管辖权的机构（AHJ）也在寻求电池储能系统安全方面的更多培训。瓦锡兰公司所采取的步骤包括创建适用于不同市场中的不同项目。

Groves说，“储能厂商和政府机构需要积极合作，以确保社区居民对部署的电池储能系统感到安全和舒适。”

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文章/图片来源：中国储能网