北京市国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站于2021年4月16日发生了起火的事件。接到警情后，北京市消防官方派出了47辆消防车235名指战员到场处理情况。但该储能电站在处理过程中无预警的发生爆炸，造成2名消防员牺牲。消防员利用10个小时才将火势控制了下来。
该储能电站是整个区域内家居市场供电系统的一部分。附近家居的屋顶上安装有光伏太阳能板，用来收集电能；另一方面，储能电站用来存储电能，以保证相对稳定的电力供应，也可提供新能源汽车充电的服务。该储能电站于前面投入使用。事发前该电站正在进行施工调试。
该储能电站的前期设施包括了附近家居屋顶光伏可提供1.4MW的电源，储存12.7MWh的电能，24个充电车位以及12套直流式双枪充电桩。计划中的扩建设施包括屋顶光伏1.73MW，放置在室外的8MWh储能，室内的20MWh储能电池，35套充电桩以及相关直流控制及配电设备。
该事件不仅只是造成了直接的经济损失和人员伤亡，也成为了储能高速发展之路上的一个阻力。
随着更多国家加入《巴黎协议》，实现碳中和已经成为了一个大趋势。而实现碳中和的关键是转换能源结构，提升非化石能源的发电比例，例如风能与太阳能。而电力消费结构的改变使得储能的必要性越来越强。
根据BNEF（BloombergNEF，彭博社新能源经济部门）的估计，2021年储能装机可达到19.9GWH，同比增长83%。这充分显示了储能行业正在迎来高速发展的时期。
但储能行业在近期频频传出不利的消息。自2017年到2020年，韩国已发生29起储能系统火灾。美国亚利桑那州于2019年4月19日，APS公司下属McMicken变电站储能系统起火和爆炸，造成了多名消防人员的伤亡。这些事件都引发人们思考什么导致了储能电站发生火灾和是否应该提高储能的安全标准呢？
电池类型基本上可分为锂电池，三元锂和磷酸铁锂三大类。该储能电站主要是利用磷酸铁锂电池来储能，人们猜测是热失控导致了该意外发生。热失控是指在内部热量产生的速度远高于散热的情况下，电池内部积攒大量热量，引发起火和爆炸等连锁反应。行业认为磷酸铁锂电池安全性相对锂电池更高。
但磷酸铁锂电池发生热失控的可能性大吗？
来自英国谢菲尔德大学的PeterJ. Bugryniec 于2019年在期刊《Journal of Power Sources》上发表了一篇名为《Pursuing safer batteries: Thermal abuse of LiFePO4 cells》的论文。该论文明确指出随着SoC（State of Charge）的增加，磷酸铁锂电池热失控的剧烈程度显著增加，电池的稳定性明显降低。SoC是一个指标，表示了电池的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。SoC=0时表示电池放电完全，当SoC=1时则表示电池完全充满。
中国现有的储能标准尚处于空白期，没有规定储能电站的SoC上限。规定储能电站的SoC上限能够降低电池发生热失控的概率。韩国和美国就有明确规定室内以及室外的储能电池的SoC上限。
对于储能的标准，美国跟韩国走在世界的前列。
韩国因为发生了多起储能电站起火的事件，于2020年2月7日，针对储能系统的额外安全措施提出了规范。要求将新建室内储能设施的SoC限制在80％、室外限制在90％，并且要求将现有的储能设施的SoC也降低至相同水平。美国则是每3-4年开一次会议检讨及更新标准规范以符合高速发展的储能技术以及面对的问题等。
NFPA（National Fire Protection Association）是美国的消防协会，他们推出了很多在锂离子电池和储能系统方面的安全法规。最新的标准是NFPA855，针对标准储能系统安装方面的法律法规的要求。该标准罗列了在不同的适用领域，开发商、建筑商和储能系统到底应该怎么样来更好的满足美国现在当局对于锂离子电池和储能系统的要求。
显然美国在储能安全标准制定方面走在了前列。根据密歇根大学的统计数据，2020年，美国的储能装机容量超过23.2 GW，而总装机容量为1100 GW。全球储能装机容量总计为173.6 GW。2020年，全球共有1355个储能项目投入运营，40%正在运营的项目位于美国。严格的标准导致了美国储能电站起火率低。
此次事件敲响了中国储能行业的警钟。
到2020年底，中国已投运的电力储能项目累计装机容量达到33.4GW，2020年新增投运容量2.7GW。根据CNESA于2020年6月3日发布的《储能产业研究白皮书2020》数据显示，中国的储能行业正稳步成长。但成长的背后，我们需要居安思危。规范标准是重中之重。
制定标准规范有利于行业整体的科技发展。
严格的标准会促使行业研究更加可靠，安全的产品。产品的科技质量会逐步上升。况且完善的标准可以成为制定相关行业国际标准时的筹码，争取更大的话语权使得标准更利于己方。分析美国的氢能产业就能看出美国的雄心在于制定国际标准时希望有着更大的话语权。而纵观许多行业，西方都是借着本国已有成熟的标准，在制定国际标准时有着更大的话语权。
2020年1月9日，国家能源局综合司和国家市场监督管理总局共同印发了《关于加强储能标准化工作的实施方案》，旨在多方包括政府与企业参与加强储能标准化建设工作，发挥标准的规范和引领作用。
此次事件敲响了警钟，设立更严格以及发挥效果的规范和标准已经成为了刻不容缓的工作。
参考美韩的经验，监管单位需要设立储能电站SoC上限以降低起火的概率。此外，定时的更改建设标准及规范以符合储能技术的进步也是一个值得我们关注的点。
此次事件耗时10小时控制火势。灭火手段的选用决定了我们需要多长时间来控制火势。德国，美国和英国在灭火手段的研究走在最前面。研究发现，锂电池火灾本质上是热失控引起的，灭火手段中降温是一个重点。通过实验发现，用水可以扑灭锂电池火灾，但耗水量大。如果添加F-500和Firesorb添加剂后，那么灭火效果将大为改观。英国的研究则显示类型为Halon和FE-36的灭火剂灭火效果显著。
虽然现在还没有唯一的灭火剂可以在短时间有效扑灭火势，但我们应该采取一个暂时的折中方案，先制定一个暂时的标准让火势可以相对使用水更快得到控制以减少经济损失以及消防员曝露在风险之下的时间。储能行业是个快速发展的行业，在技术的迭代改进之下，火灾应对措施也需要迭代改进以应付危机。盼望我们能吸取这次储能爆炸的教训，切实提高储能的安全性，使储能能在迈向碳中和的路程上发挥其应有的作用。
Chenglin Pua：上海交大机动学院本科生
尹海涛：上海交大安泰经管学院副院长、上海交大行业研究院新能源发电和储能行研团队负责人
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