增强电池储能系统的安全性：全球经验教训和最佳实践

核心观点与关键数据

• 安全重要性：随着电池储能系统（BESS）的全球扩张，强化安全实践对于预防事故至关重要。早期大规模部署加速迅速，2025年年度安装量预计达92 GW（247 GWh），同比增长23%，但安全事件频发，如火灾、爆炸等，造成人员伤亡、环境破坏和昂贵停机。
• 主要风险因素：技术故障（如热失控）、环境压力（湿度、盐尘等）、运营缺陷和标准滞后是导致安全事件的主要驱动因素。热失控由过充、制造缺陷等引发，而环境因素会加剧风险。

安全风险与失败驱动因素

• 技术因素：热失控是主要风险，由过充、制造缺陷等引发；电池管理系统和监测系统不足也会导致问题。
• 环境因素：户外或沿海安装可能面临湿度、盐尘、昆虫等环境挑战，导致腐蚀、绝缘失效或短路。
• 运营因素：调试错误、传感器校准不足、热成像或保护设备测试不充分、检查不规律等会削弱系统性能。
• 标准滞后：现有国际标准（如IEC 62933、UL 9540/9540A、NFPA 855）尚未完全覆盖长时存储技术和二手电池，各国对标准的解释和应用也存在差异。

政策与标准建议

• 强化标准与运营实践：政府应采用涵盖制造、系统集成、安装、调试、运营和报废管理的综合框架。国际标准提供参考，但需结合具体情境。
• 工程设计与质量保证：开发者和系统集成商应采取有效措施，如合理间距、防火外壳、高效热管理、集成消防系统等。
• 运营与维护：运营商需实施严格的O&M计划，持续监测温度、电压、电流、荷电状态和健康状态，定期检查、维护通风系统、校准传感器，并记录信息和风险。
• 应急准备：制定特定地点的应急预案，包括通道、系统图、气体管理程序和消防指南，以减少事故后果。

技术与标准发展

• 技术进步：现代BESS更倾向于磷酸铁锂（LFP）技术，因其热稳定性更高、氧气释放更低，并结合改进的电池管理系统。
• 标准演进：IEC和UL标准持续更新，但仍需完善长时存储技术和二手电池的覆盖。中国已发布GB标准，针对设计、消防、测试和并网等。
• 剩余挑战：数据共享、电池退化跟踪、长时存储技术、气体检测系统、二手电池应用等领域仍需突破。

结论

确保BESS安全可靠部署需要政策制定者、制造商、开发者和运营商的协同努力，包括统一标准、持续创新、完善运营管理和覆盖全生命周期。这些措施将支持清洁能源转型，同时维护强大的安全体系。