【摘要】2021年4月16日北京丰台区南四环永外大红门西马甲厂14号院内储能站起火，14时15分许，消防员在对火情处置时，在毫无预兆的情况下，电站北区突发爆炸。 消防员有伤亡、站内员工失联。起火现场为北京国轩福威斯光储充技术有限公司储能电站。事发前，该电站正在进行施工调试。截至目前，事故的原因和财产损失正在调查中。本文拟从该事件中汲取教训，分析当前储能电站的安全风险防范机制，并尝试预见未来的机制完善化发展走向。

此次事故发生后，业内人士表示，鉴于火灾事故可能与电芯安全、系统安全、电气安全以及施工安装等多个不确定因素相关，且部分证据可能会在燃烧过程中消失或发生变化，原因分析比较复杂，因此会给事故调查带来难度。

“真正的危机并不在于这些危机本身，而在于我们的应对之道，后者可能完全不适当也根本不充分”“这场新的革命最明显的迹象，是一系列日益加剧的环境和社会危机，也许，这也让人始料未及。”(【美】彼得圣吉：《必要的革命》，P123)储能系统是“灵珠“也可能是”魔丸”在应用不断增长的同时 ，既要看到储能促进能源结构优化的部分，也应该看到其可能产生的对生命财产造成的潜在危害。储能系统是一个复杂的体系，不同技术路线发生安全问题的原因不尽相同。业内人士建议，为保障储能电站的安全性，可积极开发储能调试市场，发展第三方调试业务。同时，需在储能标准与安全规范上进一步探索。例如， “铅酸电池和液流电池的电解液不易燃，但这并不代表它们不会出现其它类型的电气事故。由于不同技术路线成熟度不同，电化学特性不同，系统要求不同，且事故的概率存在一定偶然性，如果没有对一具体项目的全面评价，就不能简单断定使用某类技术或某种电芯，更容易发生或不会发生安全事故。”由于，储能是一种可以进行价格和容量风险管理的工具，不同的应用决定了储能配置容量的大小，以及所适宜的储能技术性能，左右着储能技术的选择。技术发展是同安全质量紧密结合在一起的，国家对于储能设施的应用和推广出台了一系列规范行文件。就目前来看，储能设施安全标准和安全规范的体系化程度较低，体制机制相对处于较为初级的阶段。

一、储能设施的发展阶段与现实问题

我国电化学储能尚处在发展的初级阶段，是因为企业考虑成本限制降低了安全要求而引发。在保证安全的前提下实现经济性也是目前产业发展需要面对的挑战。目前国家标准中的要求与项目实际中的需求侧重点有所不同，因此还需要在实际过程中进一步规范。储能项目是一个系统，引发事故的往往是与电芯配套的外围系统，如电池管理系统、能量管理系统、集装箱设计、一些特定场景的应对策略、保温材料的选用布置、消防扑灭等，因此在项目交付前的安全检测十分重要。目前国内尚无储能设施涉网相关技术标准和安全规范，多地区亦发生过电池组起火的事故，给行业安全发展敲响了警钟。储能测试环节的较多，耗费时间较长，也是事故预报的难点，“这一过程涉及环节非常多，花费时间长达近40天，但不可忽略。”广东电科院能源技术有限责任公司风电储能事业部部长苏伟说，“我们在实际测试过程中发现过储能出力短暂反向调节、功率曲线波动、部分指令不跟随出力等问题，这都是配合策略未明确、前期工作不深入等原因造成的，在测试后还需要多次优化。”

储能系统的应用场景多样化，也决定了对于法规规则及行业标准的需求迫切性。储能应用场景和主要技术特征如下：

●独立或并网光伏发电系统——需要储能——改善发电功率间歇

●独立光伏发电系统——需要储能——2~3天或2~3周

●光伏发电系统——按应用分——专门设备系统（通信、泵站、制冷以及各种低功耗的终端设备供电如信号或路灯）+户用供电系统（农村地区的照明和通信用电）

●储能占光伏发电系统的成本：1/4——电池储能循环寿命短，20年以上生命周期，电池成本占系统成本的1/2

●储能容量配置：电源选择系统设计；储能技术适宜选择：建设成本、效率（力争75%）、荷电保持与维护、运行工况适应力、安全性、可回收性

●储能技术：不同类型选择不同电池——铅酸蓄电池性价比高/极端温度环境下用镍铬电池，价格贵/峰值功率接近100W平板电极铅酸蓄电池，价格低但可靠性不高/重要系统中可采用管式电极蓄电池（可靠安全）/环境恶劣又维护艰难情况下，气体重组功能的水密封铅酸蓄电池，昂贵使用寿命短；离子电池应用于光伏发电系统中，锂离子电池可靠性高、成本低，可能实现储能装置的使用寿命与光伏发电系统使用寿命相当，即20-25年。

●并网光伏发电，分布式发电系统中，电力储能重要，补偿分布式发电功率波动、向系统注入电能，相应需求变化。

●多样化储能技术系统：电网对储能功率、响应时间、放电持续要求不同 小功率储能系统10KW——蓄电池、锂离电子电池适用于安全稳定控制或负荷调峰应用，超级电容器适宜于周波范围内的波形控制和电流质量改善；大功率100KW（工厂、别墅、负荷调峰等）——高温区纳硫电池或液流电池储能系统；功率非常高的储能应用1MW等级（电站）——初始基础设施建设投资大，附加费用小，有一定经济性。

二、现有储能规范性文件

2017年10月11日，我国大规模储能技术及应用发展的首个指导性政策《关于促进储能产业与技术发展的指导意见》正式发布。指导意见指出，我国储能呈现多元发展的良好态势，技术总体上已经初步具备了产业化的基础。为落实《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》（发改能源〔2017〕1701号）2020年1月，国家能源局、应急管理部、市场监管总局发布了《关于加强储能标准化工作的实施方案》，到2021年，要形成政府引导、多方参与的储能标准化工作机制，推进建立较为系统的储能标准体系，加强储能关键技术标准制修订和储能标准国际化。2020年8月27日，国家发改委、国家能源局，《关于开展“风光水火储一体化”、“源网荷储一体化”的指导意见》征求意见稿中“第四点提到，“源网荷不协调 导致安全保障难度和代价加大、清洁能源消纳困难、系统运 行效率低。”“落实主体责任，各级能源主管部门积极牵头组织 相关企业开展“两个一体化”项目及实施方案的研究论证、编制报送、建设实施等工作”可见，安全与责任是储能设施的核心与亟待解决的问题。

五部委联合发布《关于促进储能技术与产业发展指导意见》，关于基本原则的关键词“在确保安全的前提下发展储能，健全标准、检测和认证体系·······”在重点任务的部分又强调了技术装备研发示范方面，“围绕。。高安全性、高能量密度的总体目标”，并提及“完善储能产品标准和监测认证体系。。。完善储能产品性能、安全性等监测认证标准”，在重点任务的第五部分，又提及“确保网络信息安全的前提下，促进储能基础设施与信息技术的深度融合”。综上可见，“确保安全”已经成为核心词与高频词植入储能设施发展的各个环节，成为基本的行动指针。自该《意见》发布后，据不完全统计，国家及各地方已出台相关电价、项目、发展规划等政策近50项。

三、风险防范机制设计建议

储能标准化2020规定，除却宣言性的表达，各地政府可以根据本地结构，设计引导相关实施办法，包括对市场主体、技术规定、诊断实验和制裁等相关内容的规则。应尽快建立健全相关法律法规，为储能产业健康有序发展提供保障。具体建议如下：

（一）明确市场主体责任

在本次电站燃烧事故的调查中，专家认为，鉴于火灾事故可能与电芯安全、系统安全、电气安全以及施工安装等多个不确定因素相关，且部分证据可能会在燃烧过程中消失或发生变化，原因分析比较复杂，因此会给事故调查带来难度。客观上，储能电站系统涉及到多方的市场主体。从储能电站的产、供、建、维等多个环节出现多方的市场主体。把好主体资格关，是储能电站系统建设与运行、维护整个过程中的核心。具体来说，储能电站设计建设报批环节，相业主应当提供“安全生产方案”“安全事故防范方案”或者“项目设计施工风险安全体系标准”等类似文件，明确相关责任人的岗位责任以及自查自监督的环节实施；对于储能电站相关环节的市场参与主体，应当在安全监管和检查环节承担高于同行业标准的主体责任。结合消防安全方面的法律法规，对储能电站设计建设运维过程中主体增加检查频次、提升消防意识、将消防学习和企业消防责任评定纳入企业征信与社会责任打分。参照国外先进国家做法，美国消防协会NFPA于2019年9月发布NFPA855《Standard for the installation of Stationary Energy Storage Systems》基于储能系统采用的技术，提供了储能系统的安装、尺寸、隔离以及灭火和控制系统的要求。NFPA855要求储能系统需要UL9640认证，超过安装限制的需要进行UL9540A大规模火烧测试，以确保火灾不会蔓延。 美国相关标准对于储能系统的评估较为全面，对于产品所有关键零部件都会提出具体要求，比如温度等级、外壳防护等级、电气参数等。同时，围绕火灾防范及救援也有相应要求。

（二）落实并细化技术标准规则

出台细化的储能电站分类技术安全标准。统一全国的基本标准，具体到个地方，应当根据本地储能产业结构特点，储能电站建设的地理特征，行业需求，以及行业人员配比情况，制定符合地方特色又能够托底安全风险的技术操作标准。以韩国为例，2019年8月起，基于IEC62619强制要求进行储能电站安全监管，其中，韩国政府正在制定1MW的PCS的相关KC标准，发布于2019年底，对于储能系统的KC标准，目前仍为资源性标准。在储能标准与安全规范上，世界各国都在探索中，但目前仍没有完善的标准体系出台。相比较之下，欧美各国在储能应用方面发展较早，在大量实践数据的支撑下，海外经验值得我国学习和借鉴。在储能发展快速成长的十四五规划时期，我国应当尽快完善出台储能设备并网运行相关标准和安全规范，促进行业有序发展。中电联标准化管理中心处长汪毅透露，目前，中电联正结合全国电力储能标准委员会的相关研究，加紧开展储能关键设备及检测标准的编制工作。

(三)故障诊断与实验室监测规则的构建

国家能源相关部门应当联合消防安全部门，对于储能电站的消防事故的预先故障诊断和实验建设开展一定的联合行动。由于储能设施的技术指标和故障特征等问题较有专业性，需要以行业内技术专家作为行动组牵头顾问。例如，通过常用的研究燃料电池性能特征的实验方法对燃料电池性能做出详细的实验步骤基础化论证。这一过程中，需要有面向具体应用的明确的诊断工具。特征分析的详细方法可以通过行业规则、实验室第三方鉴定标准等体现出来，有必要制定有效而简洁的专门实验步骤，进行电池内故障定位、故障原因测定，并给出要求采取的措施（停止装置、启动操作以回复性能或者降额运行。）实践中，行为模型（黑箱）很容易建立，但是，这种情况下，由于模型各变量之间缺乏明确的因果关系，故障定位成为一个更为复杂的问题。“例如，燃料电池电堆层面的故障油多种分类，与性能衰减的严重程度及性能衰减的速度。如果PEMC燃料电池发生故障，通常都与系统的架构和控制相关，例如，如果阳极和阴极之间的压力梯度控制不好，则可能会导致膜的机械性损坏，膜的厚度（25~100UM）决定里它是一个脆弱的系统。”（【法】伊夫-布鲁内特著，《储能技术及应用》，P141）
政府相关部门应当落实配套合理的资金，定向用于故出电站故障诊断的技术投入和人员投入，引入第三方中介机构，运用行业及其他社会组织力量，共同设定好储能电站诊断与鉴定实验等相关环节，经费落实、规则配套，形成具有客观应用性和公信力的行业环节。在条件成熟的情况下，建立国家级储能检测认证机构，地方根据实际情况开展各地的实验室认证体系建设。对现有规则应当加强实施落实力度，分类分阶段核心推进。根据2019年2月开始实施的《电化学储能系统接入电网技术规定》，储能系统并网测试共有13项试验，包括电能质量、功率控制、电网适应性、保护和安全自动装置、通信与自动化等。德国电子电气和信息技术协会能源部主任Alexander Nollau认为，储能标准需要涵盖储能系统的全生命周期，不管是从运输、安装到功能检测、优化，还是风险分析、运营监测到火灾预警以及消防设置，这样才能保证整个储能系统的安全。
（四）归责与制裁方案设定
责任划分与制裁是一个问题的两个方面，最终服务于储能设备安全运行、储能实施方案到达项目安全目标。明确的责任划分有助于界定受制裁主体以及制裁的具体种类和周期。强制性的责任界定有助于相关主体提高责任意识，落实好责任承担问题。从产品生产者责任作为开端，逐步扩展到加工、运输、销售、代理销售等供应链主体，承担产品质量责任的同时还要落实消防安全责任，实现“一肩双责”。产品性能、运行安全、使用安全性监测应当成为全过程风险管理的核心内容，产品全生命周期加项目运转周期，是储能设施有关各方需要承担责任的全过程。质量监管与安全监管双重视角下的储能设施设计、建设、维护、监测闭环有助于各环节责任划分。制裁可以采纳民事责任、行政责任和刑事责任多梯段的责任定性，对单位和个人都可以进行相应的“罚则适用”。安全、环保责任方面还应当结合最新的生态环境建设战略、行业能源结构调整（能源革命）进行中的各项法规政策的实际要求进行，不局限于储能行业的操作守则和技术标准，实现规则的多位阶联合应用，实现储能体系规则不缺位置、风险防范有落实、制裁衔接有梯度。

储能设施安全性将是各类应用场景和规则体系标准化进程中无法逾越的核心，只有在体制机制不断完善与市场各类主体的不断协同努力下，储能设施与系统的能源优化特征才能发挥到机制。储能设施问题上的安全责任事故的频发，将给未来制度体系与流程化改革带来警醒。

“过去给未来蒙上了阴影，但我们也期待过去馈赠的智慧指引我们做更有意义和价值的事，而不是迷惘四顾、梭巡不前。”（Meghan Daum,2019）