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電池儲能系統的消防安全:如何填補行業差距

美國儲能安全機構Energy Storage Response Group(ESRG)公司創始人兼首席執行官Nick Warner日前表示,該機構以安全中立的立場進入儲能行業,并關注電池儲能系統在安全性方面缺陷,這些缺陷可能導致嚴重事故,如果不解決這些問題,不僅危及人身安全,也將危及電池儲能行業未來發展。ESRG公司是...

2020.12.10

美國儲能安全機構Energy Storage Response Group(ESRG)公司創始人兼首席執行官Nick Warner日前表示,該機構以安全中立的立場進入儲能行業,并關注電池儲能系統在安全性方面缺陷,這些缺陷可能導致嚴重事故,如果不解決這些問題,不僅危及人身安全,也將危及電池儲能行業未來發展。

ESRG公司是在電池行業和消防部門的一次意見交流會上成立的。其成員包括DNV GL和紐約消防局。而ESRG將不久之前更名為Energy Safety Response Group(ESRG),以強調電池儲能系統(ESS)與其他能源資產之間日益緊密的結合以及保持能源安全的重要性。

行業媒體記者與ESRG 公司創始人兼首席執行官Nick Warner和業務經理Ryan Franks進行了溝通和交流,深入探討了儲能行業在獲得消防人員、標準機構人員,以及包括銀行和保險公司在內的相關利益相關者的信任方面需要做些什么。

ESRG公司成立只有一兩年的時間,但是您領導的團隊在電池、儲能和消防安全方面擁有豐富的經驗。您從事這個工作背后的動機是什么?

十年多前我進入了電池領域,最初是研究電動汽車電池性能和退化。當我在俄亥俄州立大學學習時,在一個非常先進的電池實驗室進行了大約四年電池測試,在那里我完成了關于電池安全技術的碩士學位論文。隨著時間推移,我開始對電池的二次使用和電池控制產生更多興趣,最終證明這段經歷對以后工作很有幫助。

大約五年前,我入職DNV GL,這是一家為全球能源產業鏈利益相關方提供咨詢、認證和測試服務機構。我的工作并不是為了提高電池性能,而是將電池點燃以觀察它們的性能和特性。我曾在大學時代做過消防員,對我來說,這是一個非常完美的職業過渡。在三年半時間里,我在美國完成了DNV GL的安全和測試計劃,領導團隊成員在與電池儲能系統安全有關的技術和應用方面進行研究。

我看到儲能行業中有許多空白,根據調研機構對未來將大量部署電池儲能系統來說,我們認為電池和儲能系統的安全將成為一個嚴重問題。

ESRG公司聯合創始人Paul Rogers曾是紐約消防局(FDNY)的儲能系統專家,而另一位聯合創始人Tom Benson是俄亥俄州的一名火災調查員,他參與了我們所有的大規模火災測試。因此,我們創建了ESRG公司。

我們在去年7月完成了第一個測試項目。ESRG的目標致力成為一家應急響應公司,當電池和電池儲能系統出現問題時,我們的專家將提供幫助,以確保對電池和儲能系統盡可能進行安全管理。

您在儲能行業中發現了哪些安全性問題?

真正需要解決的問題是電池儲能系統的整體安全性。10年前,很多人開始把注意力放在電池上。當然,在制造質量方面仍然存在一些問題。

但是,隨著電池行業廠商逐步解決了質量問題,現在構建的電池儲系統安全性有所提高。因此,ESRG公司真正有能力做的一件事就是彌合許多不同學科和不同背景之間的差距。因為導致很多安全漏洞的一個因素就是和各種行業人員打交道。

例如儲能集成商需要與金融行業人員、消防工程師、不同儲能組件的制造商,以及電池和儲能生產廠商打交道,他們可能以某種方式負責監督安全,而且也知道他們通常沒有解決這個問題的背景或知識。

因此,這些擔憂和差距越來越與制造業有關,而不是像許多傳統工業那樣。電池儲能系統需要解決制冷和通風問題,還有傳感器問題。而大量電池儲能系統部署在不同的和地區,其環境從沙漠到海邊,氣候從酷暑到嚴寒。

這里面有很多特定于儲能項目的工程。未來將會發布越來越多的婁全規范和標準,這可能用于安全安裝電池儲能系統NFPA 855標準(美國消防協會規范),這些規范和標準正在努力解決減少這些差距建立一個基準。

我們所發現的是,儲能行業廠商通常并不具備消防安全方面的專業知識。當我們開展越來越多的大規模火災測試時,電池行業廠商比消防部門更害怕他們的產品出現問題。這導致他們之間有一定程度的不信任,因為有些信息并沒有共享。我們看到這種關系變得越來越緊張,以至于擔心將會影響電池儲能系統廣泛部署。

幸運的是,隨著采用NFPA 855的標準以及類似標準,現在已經有了一些可以遵循的監管框架,或者至少可以用來指導電池儲能系統的部署。在某些地區還有其他的消防法規,特別是加利福尼亞州采用的消防規范也在發揮重要作用。但歸根結底,這是一個非常依賴人員關系的行業,我們認為,如果關系能夠得到更好的改善,將有助于加快部署。

與此同時,我們也看到了在保險行業和電池報廢方面的需求。

ESRG公司在俄亥俄州的測試機構進行燃燒和防火測試

圓柱形鋰電池進行燃燒測試

電池儲能系統的復雜之處在于可能具有多個用途,從應用的角度來看,如果要更改電池的循環、充電和放電方式,是否還會對安全性產生影響?

如果消防工程師檢查電池儲能系統的部署并為其安全性負責,但他們卻對電池的專業知識一無所知,這樣難以保證其安全運營。雖然他們精通消防知識,但并不了解電池特性。他們往往根據安全防范的內容正確地識別消防安全風險,但是他們對電池安全或其工作原理一無所知。

在評估安全性時,我們研究如何使用電池,需要了解電池在特殊的應用場合,例如在高功率應用場合中使用電池可能會產生大量熱量。我們為此還要研究空調設計,希望檢測和解決任何安全問題,而這些問題將會影響到電池儲能系統安全運營。


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