美国加州250MW储能项目发生火灾，采用NEC系统集成，LG三元锂电池

据外媒报道，2024年5月15日，美国加利福尼亚州圣地亚哥市南部的OTAY MESA Gateway储能电站发生火灾，火灾持续了一天多，产生了有毒烟雾和氢气。目前火灾原因尚不明确。该电站于2020年8月建成投运，规模达250MW，是当时世界上规模最大的电池储能项目。

　　5月15日下午3:45左右，Gateway储能电站发现火灾，随即发出疏散警告，要求周边企业撤离，同时因担心有毒烟雾和可能的爆炸，邻近的Donovan州立监狱被要求就地避难。

　　储能项目概况

　　Gateway储能电站位于美国加利福尼亚州圣地亚哥市南部的OTAY MESA ，由美国电网基础设施开发商LS Power 运营，NEC ES提供储能系统集成方案，LG Chem 提供电芯。电站最初建成时规模为62.5MW/62.5 MWh，后来扩大至250MW。据当时报道称，该项目将在2021年夏天扩展到三小时的持续时间，并在之后扩展到四小时。

　　据悉，该电站采用LG Chem 的电芯为三元锂电池，三元锂电池虽然有着更高的能量密度，但也极易发生电池热失控等风险。公开披露的储能电站火灾事故中，三元锂电池占比较高。

　　该电站在2020年8月建成投运，参与了加州独立系统运营商电力市场交易，并且在当时加州能源危机中对加州独立系统运营商的信号做出了“非常好”的反应。因此创纪录的高电价为当时参与的电池储能项目提供了丰厚的收益，Gateway储能电站就是其中之一。

　　火灾处置经过

　　首先疏散周边企业和居民，由于空气监测出氢气浓度处于危险水平，消防队员在Camino De La Fuente设施周围保持了600英尺的安全隔离区，已超过22小时。

　　救援人员将消防栓中的水抽入大楼的自动喷水灭火系统，用水浸湿电池。

　　周四下午2:15左右，穿戴防护装备的消防员成功打开了火灾发生建筑物的两扇门和一个滑动门。

　　Cal Fire的Mike Cornette队长说，大约在下午5:30，消防员表示建筑物内的火已被扑灭。清理工作交给了该地点的物业，其拥有自己的危险品处理团队。建筑物没有报告结构损坏。

　　Cornette说，承包商将负责确定火灾原因，并继续监测设施周围的空气，确保安全。

　　周四上午，大约有50名消防员以及县和市的危险品小组和治安部门炸弹小队聚集在现场。

　　消防官员担心火灾可能引发“热失控”——一种连锁反应，可能引发设施内的其他电池热失控并导致爆炸。

　　这个250兆瓦的设施由总部位于纽约的能源公司LS Power拥有和运营，在加州设有办事处。2020年开业时，Gateway是世界上最大的电池存储项目。

　　周四下午晚些时候，公司告诉《联合论坛报》，Gateway储能项目已关闭，其在现场的四名员工均安全。

　　“目前，对周边其他企业没有危险，”LS Power的一位发言人在一封电子邮件中表示。“我们将继续积极监控情况，感谢当地急救人员在确保我们响应计划正常进行方面的持续支持。”

　　消防官员在处理火灾时非常谨慎，并密切监测热量和空气质量，因为有时电池火灾会意外复燃。

　　一架无人机和无人机器人被用来监测火灾、测量空气质量和进行温度读取。有一次，一个机器人摄像头正在通过一个卷筒形门的缝隙进行拍摄。加州消防部门发言人Brent Pascua上尉在周四说，消防员在回看视频时看到许多电池和一台叉车，但没有烟雾或火焰。

　　周四下午，经过数小时向建筑物内注水，建筑物内的氢气水平降至安全水平。

　　“可能会有这些短暂的平息，火看起来好像已经熄灭，然后又复燃，”圣地亚哥消防救援队的Robert Rezende说。

　　通常情况下，存放锂离子电池的建筑物内有火灾检测系统，会向电池喷洒化学剂以扑灭可能的火焰，Pascua说。然而，如果这失败了，可以用大量水来控制火势并保持电池冷却。

　　但使用水也有缺点。电池与水接触可能会发生剧烈反应，水在加热的电池上蒸发会产生在封闭空间内有毒和/或高度易燃的气体。

　　“这是一个非常缓慢的过程，”Pascua说。“每一步都非常谨慎。”

　　Richard J. Donovan惩教设施的犯人和工作人员被告知就地避难，以防万一，而在附近商业园区工作的人员和奥泰梅沙能源中心的员工也收到了疏散警告。

　　George F. Bailey拘留中心没有受到这些命令的影响。

　　周三下午6点35分左右，对位于阿尔塔路和拉富恩特十字路口几个街区内的人发出了疏散警告。由于某些原因，警告在晚上10:20左右似乎被取消了，但这只是一个错误，Pascua说。

　　“这些预防措施是因为电池太不可预测了，”Pascua说。

　　“是否继续建设”争论升级

　　目前，各国都在加速推进碳中和战略，随着加州正在从天然气等化石燃料向可再生能源过渡，当地政府已经将重点放在不产生温室气体排放的电池储能电站建设上。

　　根据LS Power的网站显示，Gateway储能项目通过储存中午太阳能生产的低成本清洁能源，并在晚间高峰需求时段通过储能系统放电来使用清洁电力。

　　据统计，加州独立系统运营商管理的电网中，投运的储能规模从2019年的250MW增长到2023年7月的6617MW。到2045年，加州计划上线52GW。

　　但同时，电池储能电站由于其存在的热失控等风险，对于接下来是否继续大规模电池储能项目建设引发争论。

　　2023年9月，美国加州圣地亚哥Valley Center储能项目的一个锂离子电池储能装置起火，该项目由Terra-Gen公司运营。消防官员表示火灾在约45分钟内被扑灭，正如Terra-Gen所说，该储能系统的防火设计成功控制了火灾。次日，139MW/560MWh的Valley Center储能项目恢复运营。

　　2022年9月，美国加利福尼亚州蒙特雷(Monterey)太平洋瓦电(PG&E)公司的一个变电站着火，火源是由变电站中特斯拉Megapack的巨型电池储能设备引发的。该项目由256个特斯拉Megapack电池单元组成，每个单元都将电池和PCS设备集成在一个柜子里，通过变压器和开关设备连接到115kV输电系统。

　　2021年9月，位于加州蒙特雷县的Moss Landing一期储能项目，因为电池模块出现过热现象而被迫暂停运行。Moss Landing一期储能项目的储能规模为300MW/1200MWh，于2020年12月11日正式商业运行，与PG&E签订了长期资源充裕合同，储能电站满负荷运行时，可为22.5万户家庭供电4小时。LG Energy Solution为项目提供了4500个TR1300电池架以及JH4高能量型电芯，Fluence是该项目的系统集成商以及工程承包商。2022年2月13日晚上，加州Moss Landing储能电站项目再次发生事故，大约有10个电池架被熔化。

　　2019年亚利桑那州瑟普赖斯市的一个储能项目设施发生爆炸，导致九名急救人员受伤。去年夏天，纽约州三个独立的电池储能项目发生了火灾，但没有人员伤亡报告。

　　LS Power在奥泰梅沙的Gateway储能项目火灾发生之际，关于在北郡可能建设电池存储项目的争论正在升温。

　　全球财富500强可再生能源公司AES希望在San Marcos和Escondido之间的22.5英亩土地上建设320MW/1280MWh的Seguro储能项目。

　　该公司表示，拟建设施位于一块优质的私人土地上，靠近现有的圣地亚哥燃气电力变电站，因此Eden Valley的项目可以在不需要数英里的高架输电线路的情况下接入州电力系统。

　　但许多住在该地区的居民反对该项目，称其位置过于狭窄，存在火灾隐患。

　　“这加强了邻居们对这些储能项目位置的担忧，”Elfin Forest Harmony Grove镇议会和反对该项目的团体成员JP Theberge在给《联合论坛报》的电子邮件中说。