储能安全事故案例分析！以海南某35MWh储能电站为例

近期，应急管理部韩钰、海南省消防救援总队韩子忠对该起储能火灾事故进行复盘，并将调查结果以论文形式发表在了消防救援科技领域“中文核心期刊”《消防科学与技术》。

今年以来，储能火灾事故频频发生。但事故发生了，火灾调查却相当少见，因此这篇论文无疑是观察储能安全情况不可多得的材料。以下内容为储能安全网摘取自《基于火灾分析的光伏储能电站消防安全对策研究》。

1、 电站基本情况：

该农光互补型光伏储能电站项目位于空旷地带，周边无其他建筑和场所。项目总占地面积约83万m²，总容量70MW，配套建设17.5MW/35 MWh的储能系统和约50万m²的农光互补农业大棚。

储能系统为7组磷酸铁锂电池预制舱，能量为2.5MW/5.16 MWh。每个预制舱由16个电池簇组成，每个电池簇的能量为322.56 kWh。项目已经实现全容量并网发电，储能设备全部满负荷投入运行。

储能电站平面示意图 图源：韩钰、韩子忠

6号预制舱内部示意图 图源：韩钰、韩子忠

储能电站设有消防给水系统，建有5个地上式室外消火栓和1个216m³的消防水池。每组电池预制舱设有火灾自动报警系统、七氟丙烷气体灭火系统、可燃气体探测器和防爆型通风装置。站内设有消防控制室和水泵房， 配备了灭火器材，设有环形消防车道。

2、火灾处置情况经过：

接警后，当地消防部门立即启动三级火警调派力量。消防力量到场后，了解到6号电池预制舱温度异常过高、 EMS反复告警、七氟丙烷气体灭火系统已启动、视频监控发现舱内有火光、舱体有烟雾冒出，浓烟、明火逐步向整个预制舱蔓延。

消防队遂立即划定安全区，疏散现场人员，切断电源，并组织力量利用移动水炮、灭火机器人等远程进行不间断地冷却和隔离，防止事故向附近电池舱蔓延。

同时，启动与地方气象、水务、环保等部门的协作机制，与储能电站企业、工程施工、电池厂家技术人员会商研判，利用无人机红外技术、可燃气体检测仪、有毒气体检测仪、 漏电监测仪等，实时监测电池舱表面温度和现场毒害气 体浓度变化。

现场处置中，利用储能电站站区内的2个地上式室外消火栓、1个216m³消防水池，农光互补区1个2000m³农业用水水源及补水设施，保证了现场处置不间断消防用水。

经过24h不间断冷却处置，有效控制了火势范围及蔓延危害，事故预制舱表面温度持续低于70 ℃，现场可燃气体浓度处于安全范围。

综合研判现场情况、分析国内外事故案例并与相关专家沟通会商后，指挥部决定分批次打开电池簇舱门灭火，并强调个人防护和安全要求。2h后，现场处置完毕。部分消防力量继续留守观察。火场处置用时约26h，灭火冷却总用水量超过2000m³。

3、火灾调查情况：

全防护。经查EMS告警记录，当日午时，6号PCS舱储能系统开机，充电压板投入，满功率开始充电；约1h后，6号PCS舱4簇控制系统突然频繁紧急关机、复归；又1h后，视频监控发现6号电池预制舱电气室中间底部出现火光，6号电池预制舱BMS三级故障，触发6号电池预制舱消防报警，七氟丙烷气体灭火装置启动。在场人员发现处置无效，立即打119电话报火警。

经勘查，6号电池预制舱全部过火，各电池模组安全阀全部开启，七氟丙烷钢瓶高温变色，气体全部释放。拆除6号电池预制舱全部电池簇进行比对，16个电池簇烧损情况（见文章首图）。2号电池簇烧损程度较重，其他电池簇的烧损程度随着与2号电池簇的距离依次减轻。

综合调查情况，判定起火原因为6号电池预制舱内2号电池簇底部配电箱因外部高压冲击短路起火。

4、储能安全网解读：

根据预制舱舱内的电气结构和电池簇“面对面”的布置方式可知，该舱的运行时间可能已超过三年，因为这样的设计相对较早。

在消防设计上，项目确实遵循了国家强制标准GB51048-2014的规定，但这一国标的消防理念来源于建筑消防标准，将储能火灾危险等级定为戊级，显然过低了。因此，该项目中的预制舱防火间距仅有3米，当事故发生时就很容易导致火灾蔓延。

同时舱内的消防报警和灭火系统也相对简陋，并没有将“灭火系统最小保护单元设置为电池模块”。七氟丙烷的作用范围仅限于舱内，未设计包级探测与包级喷洒系统，导致了热失控发生时，消防系统无法对起火点进行精准降温抑制，错失抑制火灾最佳时机。

因此，在后续灭火时真正起到作用的仍然农光互补区附近的农业用水，近2000m³的生产用水充当了及时的消防用水，24小时不间断冷却灭火。否则这场储能电站只能被“看着烧完“。

海南这次事故暴露出了早期储能发展的种种隐患，储能安全将是每个厂家都要迈过的关卡。

二氧化碳储能与铅炭电池技术论坛

CO2 Energy Storage & Lead Carbon Battery Technologies Forum

2024年7月，国家发改委、国家能源局、国家数据局联合印发的《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，二氧化碳储能和铅炭电池都被列入探索的新型储能应用技术。二氧化碳储能（CES或CCES）结合二氧化碳捕集与利用（CCUS），利用CO₂作为介质来储存和释放能量，时长可达16+小时，释能功率可达GW级，无火灾燃爆风险，适合安全性高、大规模、低成本的长时储能。铅炭电池是一种创新的超级电池技术，通过在负极材料中添加活性炭，提高了电池的导电性和循环寿命，使其在储能领域具有竞争优势。二氧化碳储能和铅炭电池是迈向碳中和的重要技术方向。

2022年6月，意大利Energy Dome公司完成了世界上第一个2.5MW/4MWh 的CO₂储能技术示范。2024年8月，利用Energy Dome公司技术，美国威斯康星州将建造一个20MW的CO₂储能系统。2023年12月，百穰新能源科技、安徽海螺集团及西安交通大学联合开发的首个10MW/80MWH CO₂储能示范项目在芜湖并网。2023年12月，100MW/400MWH的CO₂储能商业电站在山东肥城备案，由北京博睿鼎能动力主导。此外，中国科学院理化技术研究所开发的百千瓦液态二氧化碳储能示范验证系统在顺利发电运行。首航高科在山东肥城落地新型二氧化碳熔盐冷-热-电-气四联供项目。

2023年7月，昆工科技年产2000万KVAh新型铅炭储能电池项目开工。2023年5月，由国电投和太湖能谷合资建设的用户侧单体最大的铅碳电池储能项目——江苏长强钢铁用户侧储能电站顺利并网。

在“碳中和”与安全、低成本储能要求的背景下，二氧化碳储能与铅炭电池的技术与产业发展，有望为产业链的技术与设备企业带来广阔市场机遇。

首届“二氧化碳储能与铅炭电池技术论坛”将于2024年12月12日在江苏苏州召开。会议由亚化咨询主办，将探讨风电光伏发展对储能安全、低成本的要求，CO2储能与铅炭电池示范项目的运营情况与新建项目规划， CO₂储能与锂电池、铅炭电池、钒液流电池等优劣势分析，二氧化碳储能与铅炭电池的示范项目与工商业应用，不同二氧化碳储能技术路线的技术进展、前沿方向与竞争力比较， CO₂储能与其他能源技术的耦合，铅炭电池技术与应用最新进展等。

主题

1.风电与光伏发展对储能安全性与低成本的需求分析

2.中国CO₂储能与铅炭电池政策与标准化发展

3.国内外CO2储能技术与示范项目分享

4.TE-CES, TC-CES, SC-CES, LCES与耦合二氧化碳储能技术

5.CO₂捕集、利用与储能（CCUS）一体化的潜力与挑战

6.CO₂储能与铅炭电池、钒液流、锂电池储能比较

7.铅炭电池技术与示范项目进展

8.铅炭电池循环寿命与能量密度突破

9.铅炭电池碳材料与析氢风险控制

10.二氧化碳储能+铅炭电池在工商业的应用潜力

11.CO₂储能与铅炭电池储能系统的设备开发与产业链布局

12.全球CO₂储能与铅炭电池产业与技术合作

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