研究认为电池储能系统故障率显著降低

日前，研究机构指出，近年来美国储能市场经历了前所未有的增长，自2021年以来，美国部署的储能系统装机容量从1GWh快速增长到17GWh，这一数据表明了电池储能的安全和性能呈现出令人鼓舞的发展趋势。

根据美国电力研究院(EPRI)发布的电池储能系统故障事件数据库，尽管全球各地部署了大量电池储能系统，但按装机容量计算，其故障率已经显著降低，这表明系统集成商从早期事故中吸取教训并成功融入电池储能系统设计和最佳实践中。

行业专家在最近举办的一次网络研讨会上强调，“从制造商的角度来看，获得证书或通过测试只是最基本要求，为了提高电池储能系统安全性，行业厂商和用户必须做很多事情。”

目前的安全标准(特别是UL 9540和UL 9540A)为电池储能系统安全保障奠定了基础。然而，行业专家指出这些标准存在重大局限性。虽然UL 9540A法规在电池、模块和单元层面测试了热失控，但这些实验室条件并不能完全模拟真实场景。值得注意的是，当前的标准并未要求进行全面火灾测试——即将推出的CSA TS 800标准旨在在2025年解决这一差距。

美国电力研究院(EPRI)数据库跟踪全球电池储能系统的故障情况，有助于确定发展趋势并为未来的缓解策略提供参考。美国电力研究院(EPRI)与电池预测分析软件开发商TWAICE公司和太平洋西北国家实验室(PNNL)开展合作，从电池储能系统的设计、制造、集成、运营和物理位置等方面对故障根源进行分类，这种对电池储能系统故障的措施有助于提升行业安全水平。

电池储能系统制造商正在实施超出最低要求的多层安全功能。例如，将电子元件与电池单元物理分离，以及使用串联结构而不是集中式架构，以实现更精细的监控和控制。

消防安全仍然是有管辖权的当局(AHJ)和应急响应人员的主要关注点。与传统建筑火灾不同，电池储能系统发生的火灾带来了独特挑战。Mayfield Renewables公司的Ryan Mayfield指出，消防员通常宁愿面对可见的火灾，也不愿承担可燃气体积聚可能带来的爆炸风险。他强调了电池储能系统在人口密集区和偏远地区之间响应策略的差异。

该行业还正从全球实践中学习。美国电力研究院(EPRI)数据库涵盖了包括美国、欧洲、韩国和中国在内各地电池储能系统的安全事件，尽管语言障碍和媒体报道可能会影响数据收集。例如，在亚洲市场，认证流程包括从13英尺高处进行跌落测试，以模拟真实世界中的事故——这是美国标准目前未强制要求的内容。

长期维护是另一个关键的安全考虑因素，电池老化，其特性和性能将会发生变化，可能影响安全参数。随着时间的推移，电池特性会发生变化。内阻会变化，散热特性也会变化，这强调了根据美国国家消防保护协会(NFPA)855指南制定全面的运维(O&M)计划的重要性。

远程监控功能正变得越来越复杂，可以及早发现潜在问题。电池管理系统(BMS)可以实时跟踪多个参数，在问题升级之前采取预防措施。

展望未来，电池储能行业面临几个关键挑战：

(1)制定更现实的测试方案，更好地反映现场情况。

(2)实现跨管辖区的应急响应程序标准化。

(3)建立和完善数据收集和事故信息共享。

(4)在空间效率与安全要求之间取得平衡。

(5)在数十年的全生命周期里保障电池储能系统安全。

随着电池储能市场继续快速增长，到2030年美国部署的电池储能系统装机规模或超过100GW，而电池储能行业厂商和用户对安全的重视正在取得积极成效。EPRI记录的故障率下降，加上设计、监控和应急响应协议的不断改进，表明电池储能在扩展部署的同时成功地管理了安全风险。

专家们的共识是明确的：虽然目前的安全标准提供了至关重要的基础，但电池储能行业厂商必须继续超越最低要求，借鉴全球最佳实践，并在电池储能系统的生命周期中保持警惕。美国电力研究院(EPRI)数据库是这一持续改进过程的重要资源，有助于确保电网规模的电池储能系统能够在保持最高安全标准的同时，在清洁能源转型中发挥其重要作用。