中國儲能網(wǎng)訊：7月30日，位于澳大利亞維多利亞州吉朗附近的特斯拉Megapack儲能電站在測試期間發(fā)生火災(zāi)。約有30輛消防車、150名消防員到達(dá)現(xiàn)場參與滅火。
維多利亞州消防管理局(Victoria Country Fire Authority)表示，大火于當(dāng)?shù)貢r間8月2日下午3點時得到控制。一開始是一個裝載有13噸鋰離子電池的Megapack電池組起火，隨后蔓延到離其非常近的第二組電池。據(jù)《悉尼先驅(qū)晨報》報道，由于燃燒的Megapack排放出有毒氣體，當(dāng)?shù)卣蚋浇貐^(qū)的居民發(fā)出有毒煙霧警告。
本次事故的起火原因尚不清楚，8月3日，調(diào)查人員在火勢得到控制后前往現(xiàn)場，開始調(diào)查火災(zāi)起因。同時，消防員仍留在現(xiàn)場，定時監(jiān)控溫度，以防電池復(fù)燃。
這個被稱為“維多利亞大電池”的儲能項目是澳大利亞目前規(guī)模最大的電池儲能項目，也是全球最大的電池儲能項目之一。項目由可再生能源巨頭法國企業(yè)Neoen、特斯拉和AusNet Services合作開發(fā)，獲得了澳洲政府1.6億澳元（約合7.5億元人民幣）的投資。“維多利亞大電池”采用了150個特斯拉Megapack儲能單元，儲能總?cè)萘繛?00MW/450MWh，原計劃在今年12月份正式投入運營，已經(jīng)與澳大利亞能源市場運營商(AEMO)簽訂了十年的合同，在現(xiàn)有的維多利亞州至新南威爾士州互聯(lián)線路上增加250兆瓦的峰值容量，以提高供電的穩(wěn)定性?；馂?zāi)后，AEMO的發(fā)言人表示，該儲能電站已與電網(wǎng)安全隔離，并沒有影響該地區(qū)的電力供應(yīng)。
事故發(fā)生后，特斯拉CEO馬斯克發(fā)推“解放了的普羅米修斯”
（普羅米修斯為希臘神話中的引火者，即火神。另，《解放了的普羅米修斯》是英國詩人雪萊的詩劇。）
“維多利亞大電池”項目被視為當(dāng)?shù)卣畬崿F(xiàn)“2030年有50%電力來自可再生能源”目標(biāo)的關(guān)鍵項目。像特斯拉、ABB和瑞典諾斯伏特這些公司提供的“巨型電池”組成儲能電站，可以幫助電網(wǎng)運營商在各州之間轉(zhuǎn)移額外的容量，并確保太陽能和風(fēng)能等間歇性可再生能源產(chǎn)生的電力可以在需要時存儲和使用。另外，在輸電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)計劃外的中斷時，儲能電站仍能提供電力。
這次起火的儲能項目不是特斯拉與Neoen的第一次合作。2016年，南澳大利亞州因風(fēng)暴導(dǎo)致全州停電，170萬居民失去電力供應(yīng)。2017年初，這個地區(qū)在酷熱的夏季又遭遇數(shù)次停電。當(dāng)?shù)卣疀Q定建立大型儲能系統(tǒng)，試圖解決用電安全。最終特斯拉競標(biāo)成功，與Neoen聯(lián)手簽下了當(dāng)時世界上最大的儲能電池項目Hornsdale Power Reserve。項目位于南澳大利亞州Hornsdale風(fēng)電場附近，儲能容量100 MW/129MWh。由于該儲能電站搭載了特斯拉的能源人工智能軟件Autobidder，能以毫秒級別的響應(yīng)速度參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)，使特斯拉在高額的電力交易中獲得巨大的收益，僅2年就收回投資成本，并為南澳電網(wǎng)每年節(jié)省超過1.5億澳元的開銷。
在二季度的財報電話會議上，特斯拉CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)談到了公司不斷增長的儲能業(yè)務(wù)，稱特斯拉家用Powerwall儲能電池的需求超過100萬個，公用事業(yè)所用的Megapack儲能電池的需求“非常大”。特斯拉在2021年第二季度的能源業(yè)務(wù)收入為8.01億美元（該部門的經(jīng)營成本為7.81億美元），包括光伏及家庭、企業(yè)和公用事業(yè)的儲能系統(tǒng)等業(yè)務(wù)，比上一季度增長了60%以上。咨詢公司伍德麥肯茲(Wood Mackenzie)的數(shù)據(jù)也顯示，去年全球范圍內(nèi)部署的儲能項目數(shù)量增長了62%，到本世紀(jì)末，該市場將增長27倍。
目前特斯拉Megapack儲能單元的電池主要來自LG化學(xué)、松下、三星SDI等企業(yè)的三元鋰離子電池。鋰電池儲能的原理是利用鋰離子在正負(fù)極之間移動實現(xiàn)電的充放，這種電化學(xué)反應(yīng)必須在合理的溫度區(qū)間才能穩(wěn)定運行。如果發(fā)生“熱失控”，電池內(nèi)部會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致著火甚至爆炸。
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鋰離子電池安全事故主要是由電極和電解液之間的反應(yīng)引起的。電解液含有機溶劑，是一種極易燃燒的物質(zhì)。在過充、過熱和短路等情況下，正極材料穩(wěn)定性較差，易釋放出氧氣，恰恰有機溶劑容易和氧氣發(fā)生反應(yīng)放出大量熱和氣體，產(chǎn)生的熱量會進(jìn)一步加劇正極的分解，造成惡性循環(huán)；當(dāng)溫度達(dá)到電解液燃點時，電解液就會燃燒。如果此時電池處于封閉狀態(tài)，生成的大量氣體會使電池內(nèi)部壓力迅速升高導(dǎo)致爆炸。
根據(jù)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)(Newcastle University)教授保羅·克里斯滕森(Paul Christensen)的統(tǒng)計，自2018年以來，全球共發(fā)生了38起大型鋰電池火災(zāi)。
2019年，美國亞利桑那州的儲能項目，由于鋰離子電池短路引發(fā)火災(zāi)和爆炸，將一名消防員“炸飛”到20多米遠(yuǎn)的距離，事故共有4名消防員受傷，其中兩名重傷。2020年9月，丹麥可再生能源公司Orsted在利物浦的一個大型儲能項目在午夜起火。2021年4月，北京南四環(huán)一鋰電池儲能電站發(fā)生火災(zāi)和爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲（詳情回顧：北京儲能電站明火撲滅，2名消防員犧牲）。更別提韓國發(fā)生的近30起儲能電站火災(zāi)事件，影響了全球的儲能行業(yè)。
鋰離子電池引發(fā)的火災(zāi)比普通火災(zāi)燃燒時間長得多，即使明火被撲滅，但電池內(nèi)部可能仍在進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，很容易復(fù)燃。這時利用大量水可以使鋰電池快速降溫，降低化學(xué)反應(yīng)速率，減少產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，達(dá)到徹底滅火目的。
國外的儲能電站大多數(shù)使用的是鎳鈷錳三元鋰離子電池（NMC），但由于三元鋰電池發(fā)生熱失控的故障率高于磷酸鐵鋰電池（LFP），因此在中國，基于安全和循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)，儲能電廠的建設(shè)基本上使用磷酸鐵鋰電池。馬斯克在剛過去的二季度財報電話會議上也表示特斯拉未來可能會傾向于將磷酸鐵鋰電池用于Megapack儲能單元。這次的“維多利亞大電池”起火，估計會加快這一轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。
隨著脫碳進(jìn)程的推進(jìn)，被喻為“可再生能源最后一公里”的儲能技術(shù)正在快速的發(fā)展，但儲能電站的安全問題也是各方關(guān)注的焦點。國家發(fā)展改革委、國家能源局就于7月15日印發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，文件強調(diào)要推動建立安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及管理體系，強化消防安全管理，嚴(yán)守安全底線。
儲能技術(shù)千萬條，安全才是第一條。
參考來源：
維多利亞州消防管理局官網(wǎng)，https://news.cfa.vic.gov.au/firefighters-bring-large-battery-fire-near-geelong-under-control
