当储能系统如同一个个“电池房子”深入我们的生活,如何让它们真正成为可靠的能源基地,而非安全隐患?
2024年,全球电化学储能累计装机容量已达
35GW,锂离子电池储能系统在能源转型中扮演着愈发重要的角色
。然而,随着美国亚利桑那州储能电站爆炸
、全球多起住宅储能系统火灾事故的发生
,储能系统的安全问题已成为行业不能回避的“地雷区”
。
01 风险来源:储能系统为何会“发火”?
储能系统的安全问题主要源于其核心部件——锂离子电池的化学特性。
锂离子电池具有高能量密度,但当电池产生的热量超过其散热能力时,就会发生
热失控过程
。这不仅会导致电池迅速过热、产生气体,还可能造成猛烈的火灾或爆炸
。
更严峻的是,单一电池的热失控可能引发
链式反应,导致其他电池接连失效,加剧火势
。这类火灾极难扑灭,且扑救后还可能复燃
。
除了电池本身,风险还可能来自:
02 多层级防护:构建全方位的“金钟罩”安全体系
要确保储能系统安全,需构建从电池本体到外部环境的全方位防护体系,其核心框架如下:
电池本体安全:从源头降低风险
- 优选材料:优先考虑磷酸铁锂(LFP) 等热稳定性更高的正极材料。
- 强化设计:通过扰流柱结构液冷板、玻璃纤维气凝胶等阻热结构和材料,优化本体安全设计。
储能设备安全:关键子系统把关
- 电池管理系统(BMS):需能实时监测电压、电流、温度等关键参数,并具备多种安全保护功能,防止过充或过放。
- 热管理系统:根据实际情况选择液冷或风冷方式,并做好风险防控。
- 消防系统:安装能够快速识别火情并施用合适灭火剂的火灾探测和抑制系统。
系统层级安全:构筑最后防线
- 全周期监测:南网储能公司建成的吉瓦时级新型储能安全监测平台,能够帮助运维人员掌握储能设备健康状态,准确率高达97.6%。
- 灭火抑爆:我国研发的基于液氮灭火抑爆的储能系统,实现了无氟环保灭火材料在新型储能领域的首次应用,将扑灭电池初期火灾时间缩短至5秒内,效率达到原来2倍以上。
- 应急响应:制定健全的应急程序,确保发生火灾事故时人员和财产的安全。
03 安装规范:给“电池房子”选个好地基
储能系统的安装环境直接影响其安全性。
选址要求:
安全间距:
防火间距,防止火势蔓延
- 受损的储能系统应移动到室外、通风良好的地方存放,并
通风与屏障:
通风和
防火屏障,防止易燃蒸气积聚并限制火灾蔓延至其他区域
04 智能监控:让风险“看得见,管得住”
现代储能系统正通过智能化技术实现从“事后补救”到“事前预防”的转变。
征兆感知系统:我国研究人员建立了“
电热力声气光”六个维度的征兆获取方法,包含
108条征兆的征兆集,可覆盖电池单体、电池模块、电池系统等多个层面
。
安全监测平台:通过采集储能电站
470多万个测点数据信息,运用“云端”近
1800万个算法进行秒级大数据分析,建成了对储能设备健康状态的实时监测平台
。
AI预警能力:先进的AI系统可通过深度学习算法,识别异常温度、电压、电流波动,并在毫秒级别对异常模块实施隔离,确保故障不扩散
。
05 应急响应:事故发生时如何科学应对
即使预防措施到位,也需要为可能的事故做好准备。
家庭储能系统应急措施:
- 确保无人因任何原因返回建筑物内
- 在安全地点等待消防员抵达
消防员专业应对:
事故后处理:
- 受到火灾或进水破坏的住宅储能系统,即使看起来仍可运行,也
- 联系制造商和/或授权技术人员检查、断开并移除已受损的设备
06 行业自律:共建安全底线
储能行业正在通过自律措施共同提升安全水平。
行业标准制定:2025年10月,中关村储能产业技术联盟发布了《集装箱锂电池储能系统自律实践指南》,将“
安全优先、风险可控、绿色低碳、兼容互通、质量可溯”作为未来储能系统设计的核心原则
。
政府监管强化:2025年5月,国家能源局等五部门发布通知,要求从“
提升电池系统本质安全水平、开展电化学储能项目安全条件和设施论证评价、进一步完善电化学储能相关标准规范、落实电化学储能项目安全监管责任、加强部门工作联动和信息共享、落实企业安全生产主体责任”六方面强化安全管理
。
全链条管理:所有电化学储能电站项目须依法依规实施备案,项目备案机关备案时需在备案文件中明确项目单位的安全生产主体责任
。
储能安全技术正在经历一场从“事后干预”到“事前预防”的范式转变。
本征安全技术:业界正在研究从材料、结构、系统运行机制等内在特性上彻底消除风险源的本征安全(Intrinsic Safety)技术。这意味着热失控不易发生;即使发生,也无法蔓延;即使蔓延,也不会对外造成威胁。
创新解决方案:
地下掩埋储能系统:通过将储能模组埋入地下,在物理层面实现“隔氧”,直接切断爆燃的三要素之一——氧气
蜂巢抗爆结构:具备高强度耐压能力,能有效隔绝热量传导和冲击波扩散
去中心化运算:支持多个模组并行工作,任何单点失效不影响全局
安全理念进化:行业的进步,从来不是靠“修补”前行,而是靠“重构”推动。将“安全”从补丁式修复,转变为系统性原生设计的一部分,正是储能行业迈向高质量发展阶段的“安全引擎”。
【关于我们 | About Us】
我司是一家专注于提供先进储能系统研发、制造、系统集成及解决方案的高新技术企业。我们致力于将前沿的储能技术与实际应用场景深度结合,为客户定制安全、高效、经济的工商业储能、家用储能、微电网、户外电源及光储充一体化解决方案。
- 储能系统的安全性取决于产品设计、安装规范、智能监控和应急响应的共同作用。正如欧洲储能协会在其《电池储能系统安全最佳实践指南》中强调的,确保储能系统在全生命周期内符合最高安全标准,已成为行业发展的核心议题。
对储能用户而言,选择合格产品、专业安装、定期维护并了解应急措施,是享受清洁能源便利的前提。对行业而言,安全不仅是技术挑战,更是社会责任——唯有筑牢安全底线,储能才能真正担当起能源转型的重任。