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4月16日，北京市豐臺區(qū)某儲能電站起火。在處置過程中，儲能電站發(fā)生毫無征兆的爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲。

儲能電站是智能電網(wǎng)、可再生能源高占比能源系統(tǒng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)，被認(rèn)為是未來最具前景的能源產(chǎn)業(yè)。通俗地講，儲能電站就相當(dāng)于是一個“巨型充電寶”，用來存儲電能。

近年來，隨著儲能裝置應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，大到儲能電站，小到新能源汽車、充電寶，起火事故時有發(fā)生。如何安全發(fā)展成為儲能行業(yè)必須面對的問題。

誰是禍?zhǔn)祝?/strong>

近年來，我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，壓縮空氣儲能、飛輪儲能，超導(dǎo)儲能和超級電容，鉛蓄電池、鈉硫電池、液流電池等儲能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用加速。隨著電動汽車、儲能電站等應(yīng)用場景的不斷增加和普及，儲能電池處于快速發(fā)展的狀態(tài)，其中鋰離子電池最為常見。

鋰離子電池負(fù)極材料主要以碳材料、合金材料、鈦酸鋰為主。由于碳與鋰的電位接近，當(dāng)電池過充電時會在碳電極表面析出金屬鋰形成鋰枝晶，鋰枝晶長大會刺穿電池隔膜引發(fā)短路；而以合金類材料作為負(fù)極材料的鋰離子電池，在充放電的過程中，由于電池體積會發(fā)生較大變化,同樣可能導(dǎo)致穿透隔膜，造成短路和熱失控。這些短路成為鋰電池起火甚至爆炸的重要原因。

本次起火事故具體原因尚未公布，但對于大型儲能電站來說，除了鋰電池本身的問題外，系統(tǒng)安全、電氣安全以及施工安裝等同樣可能導(dǎo)致火災(zāi)事故發(fā)生。

如何更安全？

儲能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時，安全始終是外界關(guān)注的核心問題。這已經(jīng)不是儲能裝置第一次起火。

目前，國內(nèi)儲能在電網(wǎng)側(cè)、發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)均出現(xiàn)過不同程度的火災(zāi)事故，儲能系統(tǒng)安全問題已然成為懸在儲能行業(yè)頭上的“達(dá)摩克利斯之劍”，重視儲能系統(tǒng)風(fēng)險管控和安全問題迫在眉睫。

此前，有專家曾表示，儲能電站和電動汽車一樣，安全穩(wěn)定性是最為重要的指標(biāo)。

為了尋找安全的儲能電池，業(yè)界一直在努力探索。20世紀(jì)70年代開始，鈦酸鋰被作為超導(dǎo)材料進(jìn)行研究。1996年，加拿大研究者K.Zaghib首次提出可采用鈦酸鋰材料作負(fù)極與高電壓正極組成鋰離子蓄電池，與碳電極組成不對稱超級電容器。1999年前后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰由于其在嵌脫鋰過程中晶格常數(shù)幾乎不發(fā)生變化，開始作為負(fù)極材料開始研究。

據(jù)有關(guān)專家介紹，鈦酸鋰作為負(fù)極材料嵌鋰電位高，在充電的過程中能夠避免金屬鋰的生成和析出，又因其平衡電位高于絕大部分電解質(zhì)溶劑的還原電位，不與電解液反應(yīng)，不形成固—液界面鈍化膜，避免了很多副反應(yīng)的發(fā)生，安全性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的鋰離子電池。

鑒于鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池的優(yōu)良特性，近年來如銀隆等企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)紛紛加大對鈦酸鋰研究的投入力度。鈦酸鋰相關(guān)發(fā)明專利從2004年至今增長超過百倍。

鈦酸鋰作為新電源的重要原料，一度成為行業(yè)內(nèi)外關(guān)注的焦點，鈦酸鋰為負(fù)極材料解決了安全問題，根據(jù)夏威夷自然能源研究所基于銀隆鈦酸鋰儲能系統(tǒng)前三年的運行記錄，發(fā)表于Journal of Power Sources的文章信息可獲知，3年時間中，系統(tǒng)單體電芯等效100%DOD（放電深度）超過5000次，銀隆奧鈦1MW/250kwh鈦酸鋰儲能系統(tǒng)處于工作狀態(tài)的時間達(dá)到90%，期間沒有出現(xiàn)過任何故障。據(jù)了解，銀隆新能源汽車已在全國超過130個城市穩(wěn)定運行，經(jīng)統(tǒng)計，搭載銀隆鈦酸鋰動力電池的新能源汽車，未發(fā)生過電池安全事故。

除了通過技術(shù)創(chuàng)新，徹底解決安全隱患外，通過嚴(yán)格的管理，從安全角度設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)，提高準(zhǔn)入門檻，將儲能電池和電站系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)權(quán)威的評估認(rèn)證，同樣是保障系統(tǒng)安全的重要手段。

不能因噎廢食

加快儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對于構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系，推進(jìn)我國能源行業(yè)供給側(cè)改革、推動能源生產(chǎn)和利用方式變革，如期實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和具有重要戰(zhàn)略意義。

以位于河北張家口的采用銀隆鈦酸鋰儲能系統(tǒng)的張北風(fēng)光儲輸示范工程為例，是我國最大的風(fēng)光儲輸示范工程，將風(fēng)、光資源“儲存”起來，并轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)可靠的綠色電能輸入電網(wǎng)，并能在“平滑波動”和“削峰填谷”運行模式間靈活切換，保持電網(wǎng)正常運行。

隨著可再生能源滲透率提高，調(diào)峰、調(diào)頻、微電網(wǎng)等需求強(qiáng)烈，儲能應(yīng)用已成為能源發(fā)展的基本條件。中國儲能產(chǎn)業(yè)在項目規(guī)劃、政策支持和產(chǎn)能布局等方面均加快了發(fā)展的腳步，我國儲能正處于從示范應(yīng)用向商業(yè)化初期發(fā)展過渡的重要階段。此次儲能電站起火事件受到社會各界高度關(guān)注，但不能因噎廢食。

業(yè)內(nèi)專家表示，安全事故只是小概率事件，但存在的安全隱患不容忽視。儲能還處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期階段，對于新事物的認(rèn)知，大眾普遍會有放大意識。因此需要客觀理性地看待已暴露出來的事故隱患，舉一反三，確保安全發(fā)展，儲能產(chǎn)業(yè)才能走得更穩(wěn)更遠(yuǎn)。

原標(biāo)題：儲能如何安全發(fā)展？