全球首份储能电站事故报告出炉，很多颠覆了你的直觉

加州Gateway 储能电站着火事件，昨天终于灭了。

巧合的是，就在这个储能电站着火的同一天，5月15日，美国电力研究所 (EPRI)、美国能源部太平洋西北国家实验室 (PNNL)、德国电池分析软件提供商TWAICE 联合发布了一项研究《来自 EPRI 电池储能系统 (BESS) 故障事件数据库的见解：故障根本原因分析》。

这是全球首个针对储能电站事故的分析报告。

这个报告基于EPRI的另一个全球首个：全球首个电池储能系统 (BESS) 故障事件数据库。

报告指出，关于储能电站事故原因的透明度仍然有限。电池oem和集成商往往不愿透露故障的原因，而且许多调查报告没有向公众发布。因此，这份第三方报告尤为重要。

“了解电池存储故障背后的原因对于预防电池存储故障至关重要，因此我们很高兴能够帮助创建有史以来第一份按原因对 BESS 事故进行公开分析的报告。”TWAICE 高级工程师 Ryan Franks 表示。

报告首先，其实是个好消息。

公用事业规模的电池储能系统（BESS）的全球装机容量在过去五年中显著增加。虽然最近发生一些BESS的火灾引起了媒体的广泛关注，但事故的总体发生率已经急剧下降，因为从早期故障事件中吸取的教训已被纳入新的设计和最佳实践。2018年至2023年，全球电网规模的BESS故障率（下图中橙色线条）下降了97%。

截至该报告发表时，该数据库收集到81起事故，其中，有26起事故有足够的信息来确定根本原因，报告对这26起事件进行了深入分析。下面是报告的一些重要发现。

报告将根本原因主要归为四大类，分别是设计、制造、集成和操作。

报告发现，集成是导致BESS故障的最常见的根本原因。

BESS产品已经从现场组装的步入式集装箱迅速发展为模块、预集成系统。产品、架构、热管理方法等多种多样，BESS包含来自多个供应商的组件，这些组件不一定可以一起工作，这可能出现不兼容的接口或组件之间的意外交互。

从下图中可见，26起事故中，与集成相关的事故有10起，在根本原因中占比高达36%。 

美国清洁能源协会（Clean Energy Associates）的研究同样证实了这一点。26%经检查的BESS机组存在灭火系统缺陷，而18%的机组存在热管理系统缺陷。这两个子系统对BESS的安全都至关重要。值得注意的是，其中一些故障发生在调试阶段，当时监测和通信不在线，从而导致泄漏或隔离故障串联到大规模火灾中。

报告在研究BESS项目生命周期时发现，大多数（72%）的故障发生在施工、调试期间或运行的前两年内。这意味着前两年的集成、组装和施工是BESS事故风险缓解的关键阶段。 

当然，报告指出，这也许是因为旧的BESS相对较少。随着时间的推移，随着更多系统的安装，这一趋势是否会持续下去还有待观察。

报告提醒道，随着部署数量的增加，越来越多的个人和组织正在首次致力于开发BESS，没有长期经营历史的新产品正在进入这个市场。这导致设计可能有缺陷，或可能不能考虑到所有的操作和环境条件。例如，2023年的4个与设计相关的故障中有3个是由于BESS产品中相同的BOS设计缺陷造成的。

在对于BESS故障原因及故障组件进行分析后，专家们给出了具体的建议。他们的研究结果最终表明，通过更好的质量保证和电池监控可以预防许多 BESS 故障。

为了预防设计故障，报告认为需要相关规范和标准（UL、NFPA）、特定于现场的危害评估，以考虑所有的风险和故障、以及提供强大的传感和监控，为设计故障提供早期警报。

在预防集成故障上，报告指出要在储能调试和安装期间的员工培训和质量检查、以及系统级故障分析，特别是对于组件之间的接口。

而在制造上，报告指出要提高了制造质量控制、供应商的质量验证、稳健的系统规范、以及工厂验收测试。

对于运营操作上，报告指出要进行电池监测和分析，以增强BMS操作，产生趋势和预测分析，以识别潜在的故障。

来源：视知产研院