专家观点丨储能电池安全风险管控与安全设计理念
【发布时间: 2025年12月19日 16:00:00】
随着全球能源转型加速,储能电池作为新型电力系统的“核心支撑”,正迎来爆发式增长。但随之而来的安全挑战,也成为行业高质量发展的关键底线。今天,我们就从市场现状、核心安全挑战、管控技术升级三个维度,带大家读懂储能电池安全的“底层逻辑”——更重要的是,看懂如何通过科学设计与专业服务,将安全风险牢牢掌控在手中。
一、储能市场爆发式增长,安全成底线要求
电池储能(BESS),作为构建新型电力系统的关键支撑技术,是实现高比例可再生能源消纳、保障电网安全稳定运行的核心装备。在全球能源转型与“双碳”战略目标的驱动下,中国新型储能产业在“十四五”期间实现了跨越式发展,从技术研发、示范应用快速步入规模化、产业化发展的新阶段。
一组数据直观感受行业热度:截至2024年底,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达7376万千瓦/1.68亿千瓦时,较2023年底增长超过130%,占全球总装机规模的比重超过40%。这一规模约为“十三五”末(2020年)的20倍。其中,锂离子电池储能凭借高效能优势占据绝对主导地位,截至2024年底占比高达96.4%。
不过,行业高速发展的背后,安全警钟始终长鸣。截至2025年5月,全球已发生167起储能安全事故。装机规模和使用频率的提升,让储能安全从“可选要求”变成了“底线红线”。
二、储能电池的3大核心安全挑战,你必须关注
储能电池的安全风险并非单一因素导致,而是多环节、多隐患的叠加。其中,以下3大挑战最为关键:
1. 热失控:最致命的“连锁反应”
标准要求建立完整的热失控检测与抑制链条,但实际系统中,传感器布局盲区、响应延迟等问题可能导致防护失效;
防爆泄压设计(NFPA 68)必须与爆炸预防系统(NFPA 69)协同工作,任何一个环节出问题,都可能引发“多米诺骨牌式”的连锁反应。
2. 可燃气体管理:密闭空间的“隐形炸弹”
锂离子电池热失控时,会产生氢气、一氧化碳等可燃气体,这些气体在密闭空间积聚后,极易形成爆炸性环境;
虽然标准明确要求强制设计通风系统和气体浓度监测设备,但实际工程中,系统匹配度不足、设计不合理等问题,可能让这些防护措施“形同虚设”。
3. 消防策略:“控”与“灭”的两难选择
“可控燃烧”:核心是确保火灾不蔓延,重点给周围暴露设施降温,不寻求火灾扑灭,但是需要关键在于高效的泄爆设计和大规模火灾实验验证,否则可能导致火势失控;
“主动灭火”:在探测到火灾后,采用水消防或其他灭火系统直接扑灭火灾。但这种方式不仅工程难度大、维保要求高,还会面临灭火废液的环保处理问题。
三、管控技术升级:从“合规”到“主动安全设计”
面对日益复杂的安全挑战,储能电池安全管控技术正在发生本质变革。其中,美国防火协会(NFPA)的标准体系极具代表性——已形成“基于风险的主动预防管理”要求。
尤其是NFPA 855 2026版,明确要求开展危害缓解分析(Hazard Mitigation Analysis,HMA),并基于分析结果开展设计。这标志着安全要求从“基于合规性设计”,正式转向“基于目标/性能的设计”。
这种转变,借鉴了传统能源行业的“安全设计(Safety In Design, SID)”理念——简单说,安全不再是“事后检查”,而是作为一个独立的设计专业,全程融入项目设计。通过主动识别危害、开展风险分析、设计工程屏障,最终实现“风险可接受”的安全目标,而不是只满足最低合规要求。
通过上述逻辑对比可见,主动安全设计更注重全流程风险前置管控,而HMA正是实现这一逻辑的核心手段。
具体到储能项目中,开展HMA需要明确2个核心方向,最终将分析结果作为设计输入:
1.主动预防:通过内部通风模拟,确定可燃气体探测的有效位置,验证机械通风或惰化系统(N₂)的有效性,从源头减少可燃气体积聚风险;
2.被动泄爆:通过内部爆炸模拟,精准确定泄压面板的位置和大小,确保爆炸发生时,压力能及时释放,避免结构损坏和火势蔓延。
不难看出,BESS项目中的HMA分析,会将SID理念全程融入设计过程。这对工程公司和业主都提出了更高要求——需要专业的安全设计团队和技术支撑,才能真正落地执行。
专业安全服务,为储能项目保驾护航
从合规性到主动安全设计,储能电池安全管控的门槛正在提升。对于企业而言,想要精准应对安全挑战、落地HMA分析与SID设计,离不开专业团队的支持。
JSS作为深耕安全领域的专业咨询机构,拥有一支熟悉NFPA等国际标准、具备丰富储能项目经验的安全分析团队。我们可提供从HMA危害分析到安全设计优化的全过程服务,助力企业将安全理念融入项目全生命周期,让储能项目在“高速发展”的同时,牢牢守住“安全底线”。
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