19世紀初人類(lèi)發(fā)明了電池，因此我們已經(jīng)用了200多年的時(shí)間來(lái)研究和完善電池的基本屬性，例如循環(huán)壽命、效率、生命周期成本、能量密度以及涉及健康和安全問(wèn)題——火災風(fēng)險和排放的有害氣體。當今電網(wǎng)儲能應用的許多電池技術(shù)多數也是成熟技術(shù)，很多已經(jīng)使用了大約20年，只是作為大規模電網(wǎng)儲能應用的時(shí)間較短。大容量?jì)δ茴I(lǐng)域中最突出的電池類(lèi)別包括固態(tài)電池和液流電池。鋰離子(Li-ion)和鈉硫(NaS)是典型的固態(tài)電池，現在用于大規模的電網(wǎng)應用。氧化還原液流電池(RFB)是最常見(jiàn)的液流電池形態(tài)，據儲能協(xié)會(huì )的說(shuō)法，液流電池適用于額定功率從幾十千瓦到幾十兆瓦不等且存儲時(shí)間為2到10小時(shí)的應用場(chǎng)景。

現在我們每天都能獲得有關(guān)電力交易市場(chǎng)的新聞報道，住宅、商業(yè)和工業(yè)設施中的儲能系統應用正在快速增長(cháng)。某些領(lǐng)域的增長(cháng)實(shí)際上比相關(guān)官方標準的制定還要快，這些標準包括負責確保安全的設計指南，特別針對在涉及住宅和公共場(chǎng)所(例如商業(yè)場(chǎng)所)的儲能應用。我們都聽(tīng)說(shuō)過(guò)配備電池的平衡車(chē)以及便攜式計算機、手機和電動(dòng)汽車(chē)(EV)發(fā)生火災甚至爆炸。因此，當我們開(kāi)始在家庭和企業(yè)中批量接入電池系統，并計劃在家庭和公共場(chǎng)所連接電動(dòng)汽車(chē)并為其例行充電時(shí)，首先我們要確?；馂牟皇亲钇毡榈耐{。

值得慶幸的是，這些問(wèn)題得到了美國國家消防協(xié)會(huì )(NFPA)的充分關(guān)注。某些NFPA標準與儲能相關(guān)，包括NFPA 110，應急和備用電源系統標準[2]以及NFPA 111，電儲能應急和備用電源系統[3]。此外，NFPA正在開(kāi)發(fā)NFPA 855(儲能系統安裝標準)[4]。該組織還提供有關(guān)如何處理光伏(PV)和儲能消防的基礎培訓，并參與相關(guān)領(lǐng)域的研究[5]。

在某些行業(yè)的儲能部署中，世界上的其他地區可能領(lǐng)先于美國。即使在正在快速部署的國家，也有跡象表明所有已知缺陷并未得到解決。據報告，2018年韓國有23個(gè)電池儲能裝置發(fā)生了火災。雖然沒(méi)有提供正式報告，但從公用事業(yè)和工業(yè)系統事故調查中獲得的可用信息表明，許多事故的安裝和電池管理系統不當。政府要求將儲能退出運行，直到調查結束為止。(中國國家電網(wǎng)公司似乎也暫?；驎壕徚穗娋W(wǎng)側大規模儲能項目。)

美國有記錄的大規模電網(wǎng)儲能事故要少于韓國，但并非沒(méi)有。在美國的儲能設施中，至少發(fā)生了三起與電池有關(guān)的大火。2012年，一場(chǎng)大火燒毀了夏威夷卡胡庫風(fēng)電場(chǎng)的15MW電池儲能設施。該設施在大火發(fā)生前，分別于2011年和2012年發(fā)生了幾次小事故?；馂臍w因于電池充電系統中的電容器和逆變器故障。

亞利桑那州公共服務(wù)(APS)于2019年4月在2MW的鋰離子存儲系統上發(fā)生了火災和爆炸。變電站中安裝的由Fluence公司提供的電池系統用來(lái)幫助平衡本地電網(wǎng)中太陽(yáng)能發(fā)電的變化。事故原因仍在調查中。APS還經(jīng)歷了2012年的一次電池大火，最早Electrovaya為Flagstaff的變電站提供的1.5MW系統。盡管發(fā)生了這些不幸事故，APS仍致力于執行今年早些時(shí)候，2月份火災發(fā)生前，宣布的計劃——在未來(lái)幾年中部署850MW電池儲能。

2017年5月拍攝的這張照片由亞利桑那州公共服務(wù)部門(mén)提供，顯示了亞利桑那州公共服務(wù)部門(mén)在亞利桑那州Buckeye附近建設的Festival Ranch 2MW儲能系統。2019年4月，一組相同的電池組著(zhù)火爆炸，大火導致八名消防員和一名警察受傷送醫。因此，公用事業(yè)為大型電池儲能的指數增長(cháng)需要做更充分的準備以應對可能出現的挑戰和風(fēng)險。圖片來(lái)源：亞利桑那州公共服務(wù)，美聯(lián)社

在韓國出現的問(wèn)題集中在鋰離子技術(shù)之后，NFPA一直將重點(diǎn)放在電池行業(yè)，甚至引起了電池行業(yè)的關(guān)注，因為主要是由于價(jià)格下降，鋰離子技術(shù)已成為廣泛應用的首選技術(shù)。報告顯示，過(guò)去五年來(lái)，鋰離子電池成本下降了70%以上[6]，并且有望繼續下降。原因包括制造商的快速增長(cháng)和更具成本效益的新型電池化學(xué)。這兩個(gè)事實(shí)都是樂(lè )觀(guān)的原因，也是隨著(zhù)越來(lái)越多的公用事業(yè)和其他用戶(hù)采用電池儲能技術(shù)而獲得持續高度關(guān)注的原因。

電力行業(yè)電池儲能項目披露的迅速增加表明公用事業(yè)、項目開(kāi)發(fā)商和投資者已經(jīng)對項目風(fēng)險有所了解。這種信任可能是由于：像DNV-GL這樣的公司對新應用和化學(xué)物質(zhì)的認證；使用通過(guò)質(zhì)保涵蓋有缺陷產(chǎn)品的商業(yè)策略；要求總包商(EPC)打包儲能項目的建設和運營(yíng)；更復雜的儲能系統監視、控制和維護設計。無(wú)論使用何種風(fēng)險緩解措施，當下隨著(zhù)我們對迅速發(fā)展的電池儲能技術(shù)和經(jīng)驗上的積累，電力行業(yè)還需要時(shí)刻保持警惕。其他關(guān)于電池儲能安全的公眾教育和宣傳也是有價(jià)值的。