在美國加州南海岸的PG&E退役燃?xì)怆姀S舊址上,Vistra Energy打造的曾經(jīng)全球最大儲能電站Moss Landing正經(jīng)歷著一場史無前例的生存危機(jī)。這座“超級電站”,在不到四年的時間里四度陷入“火?!?,每次事故都暴露出鋰離子電池儲能系統(tǒng)的缺陷。
據(jù)了解,Moss Landing儲能電站一期規(guī)模為300MW/1200MWh,于2020年12月11日開始投入運(yùn)營;二期裝機(jī)100MW/400MWh儲能系統(tǒng);三期項目增加350MW/1400MWh,最終總規(guī)模達(dá)到750MW/3000MWh。
該儲能電站自投入運(yùn)營以來,四次火災(zāi)發(fā)生時間和原因如下:
第一次火災(zāi)發(fā)生在2021年9月4日:2021年9月4日,因?yàn)楣收蠙z測系統(tǒng)對空調(diào)過熱做出錯誤響應(yīng),觸發(fā)了噴水裝置且噴灑到電池架上,繼而導(dǎo)致電池?zé)崾Э匕l(fā)生火災(zāi),事故并未造成人員傷亡或?qū)χ苓吷鐓^(qū)造成影響,但造成7%的電池模塊受損,隨后項目工程停運(yùn)。第二次火災(zāi)發(fā)生在2022年2月13日:與第一次類似,水系降溫等相關(guān)系統(tǒng)問題導(dǎo)致,大約有10個電池架被熔化。第三次火災(zāi)發(fā)生在2025年1月16日:原因尚未完全確定,有報道顯示儲能火災(zāi)是因設(shè)施的內(nèi)部滅火系統(tǒng)出現(xiàn)故障而失控。此次火災(zāi)燃燒了5天,最終摧毀了該建筑內(nèi)約40%的電池,1500人被緊急撤離。為此,當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)居民已就此次火災(zāi),向電站運(yùn)營方Vistra Energy、PG&E及其他被告提起訴訟。第四次火災(zāi)發(fā)生在2025年2月18日:原因系被燒毀的部分有鋰電池存留,發(fā)生陰燃,于2月19日上午火勢得到控制。這是該儲能電站第四次發(fā)生火災(zāi),距離上次著火僅一個月,這次火災(zāi)后已有超過70%的設(shè)施被損毀。自加州Moss landing儲能電站發(fā)生第三次火災(zāi)后的幾天內(nèi),洛杉磯時報報道了:圣何塞州立大學(xué)莫斯蘭丁海洋實(shí)驗(yàn)室主席伊萬諾·艾洛(Ivano Aiello)對事故地點(diǎn)的下游河口沼澤區(qū)進(jìn)行了檢測,發(fā)現(xiàn)沼澤內(nèi)土壤有異常高濃度的重金屬納米顆粒(顆??缮钊肴梭w肺部),主要元素為鎳、鈷、錳,這正是三元鋰電池主要成分。Aiello 表示“在土壤表面測得的鎳、錳和鈷濃度是火災(zāi)前表層土壤含量的數(shù)百到數(shù)千倍,或者與土壤深處測得的含量相比,重金屬在環(huán)境中移動時會發(fā)生化學(xué)變化,并可能通過食物鏈影響當(dāng)?shù)氐乃完懮鷳B(tài)系統(tǒng)”。從首次事故的"空調(diào)誤觸發(fā)噴淋系統(tǒng)"到后續(xù)三次的滅火系統(tǒng)失效,Moss Landing的災(zāi)難軌跡完美演繹了鋰離子電池的固有弱點(diǎn),LG 提供的三元電池組在熱失控臨界溫度(通常150-250℃)下會經(jīng)歷劇烈的放熱反應(yīng),電解液分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w(如乙烯、丙烯)與氧氣混合后形成爆燃環(huán)境,2022年2月的火災(zāi)中,10個電池架的連續(xù)損毀正是這種熱失控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的直觀體現(xiàn)。然而更值得警惕的是系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)性缺陷:傳統(tǒng)儲能電站將數(shù)千個電池模組密集堆疊在封閉建筑內(nèi),單模組失效極易引發(fā)"熱斑效應(yīng)",正如2025年1月16日的火災(zāi)中40%電池?fù)p毀所展示的那樣。同時,電站運(yùn)營方Vistra Energy在三次事故后仍堅持使用LG電池,暴露出對電池全生命周期管理的嚴(yán)重忽視。
根據(jù)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)2023年發(fā)布的《電網(wǎng)級儲能火災(zāi)事故白皮書》,Moss Landing事故的技術(shù)復(fù)盤明確指出:"采用氮?dú)舛杌到y(tǒng)的常規(guī)設(shè)計,在Moss Landing案例中反而延緩了熱量的自然擴(kuò)散,導(dǎo)致復(fù)燃風(fēng)險激增?!?o:p>隨著鋰電池事故頻發(fā),全球已有多國對新型儲能建設(shè)明確提出了高安全性的需求。近日,四川省發(fā)改委印發(fā)的《四川省新型儲能電站安全管理工作導(dǎo)則(暫行)》明確提出,鼓勵在特大城市、中心城市布局的新型儲能電站采用釩液流電池等安全水平較高的技術(shù)路線。相較于鋰電池,液流電池技術(shù)采用水溶液電解質(zhì),徹底杜絕了熱失控風(fēng)險與爆炸燃燒隱患,加上其長時儲能、長壽命、靈活擴(kuò)容等優(yōu)勢,更適合大規(guī)模儲能和人口密集等高安全場所的儲能建設(shè)。中和儲能始終秉持“專注能源安全”使命,自主開發(fā)的高安全等級場所儲能解決方案,已穩(wěn)定投運(yùn),受到客戶認(rèn)可。方案全場景適配人口密集區(qū)及高安全需求環(huán)境,諸如油氣儲備庫、造紙廠、化工園區(qū)、高速公路加油站、航空樞紐等高敏感場景,為能源綠色轉(zhuǎn)型提供安全經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)解。