事故摘要
2019年4月19日，由于2.16兆瓦時鋰離子電池儲能系統(tǒng)內發(fā)生連續(xù)熱失控，一名職業(yè)消防隊長，一名職業(yè)消防工程師和兩名職業(yè)消防員在爆燃事件中受到重傷。儲能系統(tǒng)中的煙霧探測器在大約16:55時發(fā)出警報信號，并排放了全淹式滅火劑（Novec 1230）。受傷的消防員是一支危險材料處置小組（HAZMAT）的成員，該小組于大約在18:28時到達現(xiàn)場。HAZMAT團隊注意到從建筑物和附近的組件中散發(fā)出來并在沙漠中漂移的低層白云。該團隊定義了一個熱區(qū)（應急危險區(qū)），并多次進入該熱區(qū)，以使用多通道氣體濃度測量表、比色管（colorimetric tubes）和熱像儀（TIC）在儲能系統(tǒng)周圍進行360度的火情診斷評估（size-up）。該小組在每次進入過程中都檢測到危險的氰化氫（HCN）和一氧化碳（CO）升高。該團隊持續(xù)監(jiān)視儲能系統(tǒng)，并注意到大約在19:50時白色氣體/蒸汽混合物停止從容器中流出。HAZMAT領導層制定了事故響應行動計劃，其中包括一群高級消防指揮官的意見，以及擁有和設計和維護儲能公司代表所提供的關于儲能系統(tǒng)的信息。HAZMAT小組最后進入了熱區(qū)，發(fā)現(xiàn)儲能系統(tǒng)附近的HCN和CO濃度低于可接受的閾值。在遵循事件行動計劃后，團隊在大約20:01小時打開了儲能系統(tǒng)的大門。消防員在大約20:04時在熱區(qū)外觀察到爆燃事件。所有HAZMAT團隊成員在爆炸中均受到重傷，并被迅速送往附近的醫(yī)院。注意：此事件中涉及的鋰離子電池儲能系統(tǒng)已在按照之前發(fā)布的《有關儲能系統(tǒng)安裝的當前共識標準NFPA 855》的第一稿進行了調試；儲能系統(tǒng)在設計符合調試時符合有效的相關法規(guī)和標準。
成災因素
盡管所有響應消防員都具備從急救員到技術員級別的HAZMAT能力，但針對這些能力的HAZMAT核心培訓課程尚未涵蓋基本的儲能系統(tǒng)危害。課程之外的針對儲能系統(tǒng)的培訓機會尚未全面覆蓋儲能系統(tǒng)的危害。
火災和煙霧檢測系統(tǒng)不包括，也不要求包括提供有關可燃氣體存在信息的傳感器。HAZMAT團隊無法從物理上安全的位置監(jiān)視有毒氣體的濃度LEL以及儲能系統(tǒng)內部的狀況。
在HAZMAT團隊到達事件之前，儲能系統(tǒng)通信系統(tǒng)發(fā)生故障。所以維護儲能系統(tǒng)和消防對成員無法利用該系統(tǒng)來了解安裝情況。
在此事件發(fā)生之前，未向響應消防隊員提供應急計劃。事件發(fā)生時，適用的法規(guī)或標準不要求提前披露應急計劃。
提供給現(xiàn)場消防人員的應急計劃雖然符合事故發(fā)生時的適用法規(guī)和標準，但并未為緩解儲能系統(tǒng)產生的熱失控現(xiàn)象，對火災和爆炸的危險無法提供足夠的指導。
儲能系統(tǒng)的設計未包括根據(jù)NFPA 68進行的爆燃通風或根據(jù)NFPA 69進行的適當機械通風，以防止爆炸性濃度以上的可燃氣體積聚。調試儲能系統(tǒng)時，適用的規(guī)范并沒有要求按照這些標準進行構建。
整個全淹沒滅火劑系統(tǒng)可防止在事故早期燃燒，但并非為爆炸而設計，也未能提供足夠的防爆保護。
關鍵建議
以下各項是為確保使用鋰離子電池儲能系統(tǒng)的消防和維修人員安全的建議，應被視為適當標準、規(guī)范、研究計劃和課程中的要求：
基本的消防員，指揮官和HAZMAT成員培訓應強調儲能系統(tǒng)的安全性；鋰離子電池熱失控，蒸氣云形成和擴散過程中釋放的氣體和蒸氣的潛在爆炸性；爆燃和爆炸波傳播的動力學；
應該進行包括全面測試的研究，以了解響應鋰離子電池儲能系統(tǒng)火災事件而采取的最有效，最安全的消防策略；
在通過全面的實驗可以確定最終的策略和指導之前，建議消防人員在將鋰離子儲能系統(tǒng)視為外殼中的氣體混合物濃度高于LEL，除非另行證明，否則應待在保守的潛在爆炸半徑之外，并停留在危險區(qū)的外部；
應開發(fā)一種在線教育工具，以擴散有關鋰離子電池儲能系統(tǒng)危害和消防戰(zhàn)術考慮因素的適當基礎知識；
鋰離子電池儲能系統(tǒng)應包含可遠程訪問的氣體監(jiān)測；
應該進行包括多尺度測試在內的研究，以評估用于鋰離子電池儲能系統(tǒng)的固定式氣體監(jiān)測系統(tǒng)的有效性和局限性。
鋰離子電池儲能系統(tǒng)應包含強大的通信系統(tǒng)，以確保從BMS從整個儲能系統(tǒng)中的傳感器遠程訪問數(shù)據(jù)，并且讓火警控制面板保持不間斷。
儲能系統(tǒng)的所有者和經營者應與當?shù)叵廊藛T和業(yè)主授權單位（AHJ）一起制定應急行動計劃，并全面了解與鋰離子電池技術相關的危害。
在所有儲能系統(tǒng)安裝中均應使用標識儲能系統(tǒng)內容的標牌，以警告第一響應者與安裝相關的潛在危險。
鋰離子電池儲能系統(tǒng)應與緊急操作計劃配合，按照NFPA 855或國際消防法規(guī)第12章的要求，配備適當?shù)姆辣Ｗo。
應該進行包括全面測試的研究，以確定最有效的鋰離子電池儲能系統(tǒng)滅火和防爆系統(tǒng)。
應開展著眼于儲能系統(tǒng)緊急退役的最佳做法和消防在緊急情況下作用的研究。
世界范圍的困境
從2017年8月在韓國高昌發(fā)生的第一次儲能火災算起，截至2019年10月韓國總共發(fā)生了27起ESS火災事故，其中有17起裝置了LG化學生產的鋰電池。這意味著LG化學的ESS起火率達到了驚人的63%。除了韓國本地儲能著火事件以外，LG在國外也面臨著產品事故頻發(fā)的問題。其中，不僅包括儲能，還涉及到動力電池的安全問題。2019年，美國亞利桑那州的某電網(wǎng)側儲能項目發(fā)生爆炸并造成五名消防員受傷，項目使用的正是LG化學儲能電池。事故調查報告顯示，事件的起因是電池故障，而滅火不足以及電池外殼中爆炸性氣體的通風不足加劇了事件發(fā)生。
2020年12月，LG化學宣布在美國召回其部分Resu10H家用型儲能系統(tǒng)產品（ESS）。據(jù)悉，在LG化學剛成立LG新能源不久后，LG化學宣布確認其儲能系統(tǒng)產品在美國發(fā)生了5起起火事故，此次召回的儲能系統(tǒng)搭載的是LG化學在2017－2018年生產的一批電池。不過，LG化學尚未回應起火的原因。
順便說一下，儲能系統(tǒng)的防爆診斷需要利用氣相混合物的燃流來診斷，我有這個能力和技術儲備（美國SFPE消防手冊和NFPA69都是引用我的防火防爆算法），只是沒有在儲能系統(tǒng)上應用過，不知道有誰對此感興趣，共同開發(fā)一套在線教育工具或在線診斷工具，共同改善消防隊員面臨儲能系統(tǒng)的認知困境。
