随着美国电池储能市场经历前所未有的增长，自2021年以来从1 GWh扩大到17 GWh，行业数据表明安全性能呈现令人鼓舞的趋势。
根据美国电力研究协会 (EPRI) 的 BESS [电池储能系统] 故障事件数据库，虽然全球范围内已经开始部署，但每安装容量的故障率已显着下降，这表明早期事故的教训已成功地融入到设计和最佳实践中。
“说实话，从制造商的角度来看，通过或获得证书或通过这些测试实际上是最低要求，”CPS [正泰电源系统] 美国分公司的 Zhehan Yi 博士在最近的一次网络研讨会上强调道。“你必须为产品做更多、更多的事情来提高安全性。”
当前的安全标准，特别是 UL 9540 和 UL 9540A，为电池系统安全奠定了基础。然而，专家指出这些协议存在重大局限性。虽然 UL 9540A 在电池、模块和单元级别测试热失控传播，但这些实验室条件并不能完全复制真实场景。值得注意的是，目前的标准并不要求进行全面的防火测试——即将于 2025 年推出的 CSA TS 800 标准旨在解决这一差距。
EPRI 的 数据库 可跟踪全球电池储能系统故障，有助于识别趋势并为未来的缓解策略提供信息。EPRI 与 TWAICE [电池预测分析软件] 和 PNNL [太平洋西北国家实验室] 合作，将故障的根本原因分为设计、制造、集成、操作和物理位置等方面。这种了解故障的系统方法有助于提高行业的安全记录。
制造商正在实施超出最低要求的多层安全功能。例如，CPS America 通过采用几项关键策略，在全球部署了 2 GWh 的电池容量，没有发生过热事件。这些策略包括将电气元件与电池单元物理分离，并利用串结构而不是集中式架构进行更精细的监控和控制。
消防安全仍然是有管辖权的当局 (AHJ) 和急救人员的主要关注点。与传统的建筑火灾不同，电池火灾带来了独特的挑战。Mayfield Renewables 的 Ryan Mayfield 指出，消防员通常更喜欢可见的火灾，而不是积聚气体可能带来的爆炸风险。“他们愿意冒很大的风险来拯救很多，他们愿意冒一点风险来拯救一点，”Mayfield 解释说，并强调了人口稠密地区和偏远地区的电池系统的响应策略有何不同。
行业也在学习全球做法。EPRI 的数据库涵盖了来自中国、台湾、欧洲、韩国和美国等不同地区的事件，尽管语言障碍和有限的当地媒体报道可能会影响数据收集。例如，在亚洲市场，认证流程包括从 13 英尺高处进行跌落测试，以模拟真实事故——这是美国标准目前尚未规定的要求。
长期维护是另一个重要的安全考虑因素。随着电池的老化，其特性会发生变化，从而可能影响安全参数。“随着时间的推移，电池特性会发生变化。内阻会发生变化，散热特性也会发生变化，”Yi 博士指出。这强调了符合 NFPA [美国国家消防协会] 855 准则的全面运营和维护 (O&M) 计划的重要性。
远程监控功能正变得越来越复杂，可以尽早发现潜在问题。现代电池管理系统 (BMS) 可以实时跟踪多个参数，从而在问题升级之前采取预防措施。
展望未来，该行业面临几个关键挑战：
1. 制定更切合实际的测试方案，更好地反映现场情况
2. 跨辖区标准化应急响应程序
3. 改进事件信息的数据收集和共享
4. 平衡空间效率与安全要求
5. 在数十年的运行寿命内保持系统安全
随着电池储能继续保持快速增长轨迹，预计到 2030 年，美国的容量可能超过 100 吉瓦，该行业对安全的关注似乎正在产生回报。EPRI 记录的故障率下降，加上设计、监控和应急响应协议的不断改进，表明该行业在扩大部署的同时成功地管理了安全风险。
专家们的共识很明确：虽然当前的安全标准提供了重要的基础，但行业必须继续超越最低要求，学习全球最佳实践，并在整个系统生命周期中保持警惕。EPRI 的数据库是这一持续改进过程的宝贵资源，有助于确保电网规模的电池存储能够在保持最高安全标准的同时发挥其在清洁能源转型中的重要作用。
