2012年8月1日晚，烟雾、警报声和闪烁的灯光打破了夜晚的宁静，位于夏威夷瓦胡岛北岸偏远的卡胡库风力发电场发生火灾。凌晨3:30，一场大火在金属仓库中爆发，该仓库内堆放着12,000个铅酸电池，电池架高达6英尺多。
这个由Xtreme Power安装的10兆瓦电池系统用于缓冲由First Wind运营的12个涡轮机、30兆瓦风力发电场的电力，从而平滑风力发电产生的峰值和低谷。
20分钟内，檀香山消防局赶到了现场。这是自2011年该发电场开始运营以来，消防员第三次对这座9,000平方英尺的建筑物做出反应，但之前的火灾要么自行熄灭，要么在造成大面积损坏前被扑灭。
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“现场主管告知我们，由于存在危险，不建议进入建筑物，”檀香山消防局消防预防局营长特里·西利格说。
来自滚烫的热浪、有毒烟雾、倒塌的结构以及电池爆炸的潜在风险使消防员待在仓库外。在确定没有人在里面后，响应小组专注于防止大火蔓延到现场的其他建筑物。
“那时的消防攻击是一种防御性的，”西利格说。“那时唯一的风险是进入的响应人员。”
该小组用水冷却建筑物的某些部分，但避免用水灭火，因为担心触电以及产生有毒化学径流的风险。相反，他们等待二氧化碳灭火系统到达现场，但事实证明该系统无法扑灭大火。
当12,000个电池燃烧时会发生什么？
顽固的火灾燃烧了13个多小时，并在36小时后继续闷烧，喷出灰色烟雾，并迫使风力涡轮机关闭。尽管没有人员伤亡的报告，但运营商注销了整个电池系统。
这场火灾对储能开发商和急救人员来说是处理新技术的一个深刻教训。随着行业成熟、价格下降以及法规迫使能源供应商投资储能，尤其是在全国各地涌现了电网级电池系统。
“我们正在加大对储能的投入，”能源部长欧内斯特·莫尼兹本周在众议院预算听证会上说。
在电网上存储能量是使间歇性可再生能源对公用事业公司更具吸引力的重要组成部分 (ClimateWire, 2月13日)。 行业官员还希望EPA将储能作为遵守奥巴马政府清洁电力计划以及州可再生能源组合标准的一种方式 (ClimateWire, 1月30日)。
根据市场研究公司IHS的数据，储能的容量有望从2013年的340兆瓦扩大到2022年的40吉瓦以上，增加一百倍。这意味着飞轮、电池、压缩空气洞穴和抽水蓄能将在更多司法管辖区首次出现。
联邦官员现在希望确保救护车队和消防员不会以惨痛的教训发现，巨大的储能装置会带来独特的挑战，并正在努力制定规则以预先阻止灾难。
“这并不是说储能系统本身不安全，”能源部电力输送和能源可靠性办公室的储能项目经理伊姆雷·吉克说。“但关键是，储能系统的部署越来越多。”
1,200个储能项目即将到来
上个月，吉克在一次关于能源部储能安全战略计划的网络研讨会上发言时表示，全球已经有1200多个储能项目正在运行或正在开发中，令人担忧的是储能技术的上线速度快于法规的制定速度。
“许多大公司确实非常了解这个问题，但是如果没有法规、标准和通用准则，我们真的只能受制于人们的善意，”他说。“绝大多数规范都不是为储能而制定的。”
以任何形式移动和存储能量都具有内在风险：燃料库可能会着火。输电线路可能会掉落并引起电击。天然气管道可能会爆炸。液体燃料可能会泄漏。但是救援人员在应对这些挑战方面拥有数十年的经验，并且该行业已经制定了防止问题的程序。
另一方面，电网级储能是一个新的前沿领域，制定安全标准不仅对于保护人类生命和环境至关重要，而且对于保护昂贵的能源投资也至关重要。
卡胡库风力发电场在2010年获得了能源部1.17亿美元的贷款担保。Xtreme Power于2014年宣布破产，德国储能开发商Younicos收购了其资产。
“我们仍在调查火灾发生的原因，”Younicos新闻发言人菲利普·希尔塞门泽尔说。该公司怀疑火灾可能不是从电池本身开始的，而是可能由异物或接地电弧故障引起的。
希尔塞门泽尔表示，Younicos对电池化学成分持不可知态度，但目前在新项目中坚持使用锂离子电池。该公司的许多安全措施来自于如何设计装置，使用软件来调节电池性能，使电池保持舒适的状态，并隔离电池组，因此一个电池的故障不会蔓延到另一个电池。
“我们非常有信心我们的装置非常安全，”希尔塞门泽尔说，但他承认在狭小的空间里塞入兆瓦时总是会带来危险。“我认为任何人如果说‘我的电池在任何情况下都不会燃烧’都是有点虚伪。”
生产商表示新技术可能更安全
但是，与传统的发电机和电力基础设施相比，储能可以具有安全优势。
“在很多方面，储能实际上比我们做事的其他方式更安全，”AES Energy Storage副总裁普拉文·卡特帕尔说，该公司在网络上拥有200兆瓦的储能组合，在全球范围内还有100兆瓦以上的开发项目。“储能的一个优势是，你拥有一个受控环境，并且拥有的东西是模块化的。”
他解释说，开发商围绕相同的电池构建储能系统。与汽车或飞机中的电池不同，电网级电池没有严格的重量和尺寸限制，也不必承受高速碰撞，因此开发商有足够的空间来提供冷却、隔离和灭火系统。
当涉及锂离子电池时，该技术具有可靠的安全记录和广泛的公众接受度。“几乎每个人的口袋里都有一个锂电池，”卡特帕尔说。
国家消防协会公共消防部门经理肯尼斯·威莱特表示，运输部门为如何培训急救人员进行储能提供了先例。
随着电动汽车的兴起以及飞机上能量密度更高的电池，紧急救援人员已经处理了持续的电池火灾和热失控情况 (ClimateWire, 2014年12月18日)。
威莱特引用了混合动力雪佛兰Volt的经验。制造商教会了急救人员如何处理电池问题，并在汽车中内置了保护消防员的功能，例如用橙色标记高压电缆，并为电池配备了紧急放电系统。
“这些小事在现场看起来真的很重要，”威莱特说。“当发生雪佛兰Volt电池火灾时，这对伏特及其行业（安全感知）没有产生重大影响。”
在办公楼和家庭中的应用
大型电池也开始在办公楼等商业应用中扎根，并且可能很快也会进入家庭。在某些社区，拥有屋顶太阳能电池板的家庭更有动力储存自己的电力，而不是将其输送到电网，从而将其储存起来在日落时使用。
汽车制造商特斯拉汽车公司表示有兴趣将其电池系统打入住宅市场 (ClimateWire, 2月12日)。
更大的市场意味着更多的电池生产商，随着新公司为了满足需求而涌现，带来了更大的制造缺陷风险。更广泛的部署也意味着不充分的安全预防措施的可能性更大，这增加了制定储能管理法规的紧迫性。
一个重要的教训是，要在现场配备消防响应资源，例如干粉化学品和部署系统。诸如仓库之类的密封结构也必须具有更好的方法来控制火焰并防止有害化学物质泄漏。
“这是一个非常偏远的地区，”西利格在谈到卡胡库时说。“当你获得足够的消防力量和正确的灭火资源时，火势将会蔓延相当远。”
另一个关键因素是储能运营商和响应人员之间的信息差距。“这些设施可能有一个内部消防队或响应小组......但在某些情况下，没有现场人员，”威莱特说。这意味着消防员可能不得不在不知道正在使用什么化学物质、电气断路器在哪里或者使用哪种灭火剂的情况下灭火。
威莱特补充说，开发商和响应人员需要采取积极措施，以确保他们在发生事故时知道自己在处理什么。
由于夏威夷正在考虑减少激励措施，因此该州对可再生能源和储能的热情正在变化中 (ClimateWire, 1月26日)。2014年，运营商将卡胡库风力发电场的发电能力恢复到满负荷运行，但没有电力存储组件。
今年早些时候，夏威夷公共事业委员会批准在卡胡库安装另一个风力涡轮机，但是此安装会将能源直接发送到电力线，而不是通过电池系统缓冲。
然而，在其他地区，例如加利福尼亚州，对储能的需求仍然强劲，该州规定到2020年实现1.3吉瓦的电网储能容量。
Younicos公司的Hiersemenzel表示：“终于，终于，终于人们开始理解储能的价值了。它正在从一种奇特的物品转变为一种主流事物。”
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