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这是一个我司“智建”团队参与提供技术服务的工程案例，在上海某大厦地下车库布置1MW/2.0储能系统，通过削峰填谷实现电价套利，同时考虑未来充电桩的接入。储能系统接入大厦原有400V低压配电系统母线。项目分为两个储能子系统，规模分别为500kW/、500kW/。电池采用磷酸铁锂电池，安装在大厦一层的柜体中。在原有停车场新建储能房，并安装消防、暖通空调、照明系统等。电气接线图如下：
2、《电化学储能电站设计规范》及锂电池能否放置于地下车库
-2014《电化学储能站设计规范》中储能站址选择是针对新建站址和大型储能站的选址，在负荷密度大的城市，分布式储能和峰谷电价套利储能站的站址选择并不适用。在目前储能盈利模式还比较单一的情况下，在城市核心区，只有分时电价管理的峰谷电价套利模式，城市土地昂贵，储能站采用《规范》中的选址要求显然不可行，比较现实的选址布置方式是利用既有建筑进行改造，或者采用集装箱布置在室外，靠近负荷。
《电化学储能电站设计规范》对建筑物与设备间的防火距离有要求，而该规定并不适用于既有建筑内的设备布置。《储能系统》的“布置”部分对配电设备类型、通道间距、分区等提出了原则性要求，但对锂电池的选址和布置却没有给出明确的指导。
那么锂电池能不能部署在城市的大型建筑中，或者地下车库中呢？我们的理解应该是可以的，这相当于我们把储能设备看作地下变电站、全室内变电站、室外变电站的逻辑是一样的。根据我们的储能电池和设备类型，它们部署的建筑必须符合相关的防火规定。比如锂电池的火灾危险性分类是E级，它的耐火等级是II级。
建筑消防安全是底线，布置在室内或地下室的储能装置还需在通道、温湿度、通风防尘、消防设备、监控防护等方面满足监管要求。
三、施工程序要求
（1）锂电池会爆炸吗？有爆炸的危险吗？
我们上海储能项目采用的是柜式磷酸铁锂电池，电池的产品描述中只指出了锂电池可能存在的危险源，如密闭空间内存在气体爆炸风险等。检验报告和试验报告明确指出电池在过充、挤压、短路、加热、海水浸泡等各种工况和环境下不会爆炸起火。从厂家提供的报告和常识上我们可以判断，锂电池不是爆炸物品，但在一定的外界环境或工况下可能诱发爆炸起火的风险，有一定危险概率。
美国储能安全专家、储能系统技术委员会主席表示：“所以过去几年，我们对锂电池的有害物质和气体做了很多研究，特别是在电信行业和储能系统的大规模应用。还有一个问题，虽然现在都有法规，但是不同管辖区的消防员都尽量把锂电池里的物质当成有害的、易燃的液体来处理。而且大家都知道一个电池组里可能有好几块电池堆叠在一起，所以他们会认为里面有易燃有害的液体，所以监管是必要的。”
（2）消防部门的工作程序和意见
我们在上海储能项目可行性研究报告评审时，邀请了消防队的消防专家。专家们并没有因为锂电池储能是新生事物而否决地下车库布置锂电池储能的想法，而是提出“本项目所采用的磷酸铁锂电池的电解液成分尚不清楚，储能电池生产厂家应当提供相关说明”。在电池生产厂家充分说明理由并提交给消防队后，消防专家也对地下车库布置锂电池储能间时是否应参考车库、修车厂、停车场相关规范提出了自己的意见。
在完成上述技术、安全论证工作后，根据《上海市建设工程消防验收消防登记申报办法》的规定，“不需要办理施工许可证或者建筑面积在300平方米以下的建筑工程不再需要办理施工许可证”，该项目可依法在建筑面积、投资额等方面免于办理手续。
（3）是否需要第三方安全评估？
锂电池，布置在地下车库的锂电池储能电站是否存在重大安全风险?根据《安全生产法》第二十五条规定:矿山建设项目和生产、储存危险物品的建设项目，应当按照国家有关规定进行安全条件论证和安全评价。
剩下的问题是锂电池储藏室是否被定义为储存危险物品。《安全生产法附则》第七章第九十六条规定：“危险物品是指易燃易爆物品、危险化学品、放射性物品以及其他可能危及人身、财产安全的物品。”通过上述语境，我们可以得出锂电池不属于危险物品，不需要进行安全性评估。
4. 储能工程设计方法
在项目实施阶段，我们对本项目的平面布置、消防、通风等设计了如下方法：
储能系统布置在地下停车场负一层，与变电站400伏配电装置相邻。利用原有停车空间新建储能电站房一座，建筑面积102.14m2。储能室内设有电池柜、隔离变压器、柜体、接线柜、控制柜等电气设备。
储能室内设置精密空调，设置风管向电池柜送空调冷风，设计最大送风量为/h，保持电池柜内温度恒定在25℃左右。
按照《建筑灭火器配置设计规范》中小型灭火器的配置要求，储能房间内应安装一定数量的手提式干粉灭火器，以保证初期火灾和偶发火灾的扑救。
根据《气体灭火系统设计规范》的要求，考虑到储能机房室内容积小、高度低，室内可燃物量少，且设备多为电气，选用柜式七氟丙烷灭火系统。本装置采用七氟丙烷（HFC-227ea）作为灭火剂。七氟丙烷主要用于化学灭火，兼具物理灭火用途，无色、无味、洁净、不导电，不污染保护对象，不会对财产和精密设施造成损害，对大气臭氧层无破坏作用（ODP值为零），符合环保要求。在大多数保护区，灭火浓度低于人体无毒反应浓度（NOAEL浓度），对人体安全，是一种优良的洁净气体灭火剂。
同时，消防安全也是储能项目建设的重中之重，是储能系统安全运行的保障，因此在本项目最终设计方式确定后，会咨询消防部门专家的意见。
储能电站布局如下：
5.储能电站火灾安全警示
我们经常会看到搭载锂电池的电动自行车因为充电问题而引发火灾，这种火灾应该是多方面因素造成的，锂电池的发展从来就不算失败，但这种安全事故也让我们担心锂电池是否适合大规模使用，是否是一颗定时炸弹。当然，储能电站的火灾和很多因素有关，包括电池及相关电气产品的质量、系统集成商的建设水平以及后续的运营管理等。我们不能因为一次事故就完全否定储能电站的发展前景，同时，这次事故也应该给我们储能项目建设足够的警示。
一张江苏镇江扬中某用户侧储能项目发生火灾的实景照片，在网上流传：
6.储能发展需要切实可行的规范和建设标准
说这个：
“不同的应用场景需要不同的法律法规，有的适用于建筑，有的适用于大型储能系统、大型发电厂。我们希望针对不同的应用场景，比如大型工业应用、住宅应用等，都有相应的标准和法规。”“下一步是审批流程，就是对储能系统所用到的设备和部件进行审批，美国每个州都有相应的审批流程。”
-2014《电化学储能设计规范》是为大型储能电站编写的规范，与分布式能源的发展不相符。未来可以预见储能将有一个长远的发展，应用场景和主题应该是分散式、分步式、中小容量、靠近负荷中心，以及与家庭、写字楼、工厂等负荷中心紧密相关的应用。如果没有规范可循，也没有相应的安全制度和监管，当大家都不明白自己该做什么，而这样做是否合法合规的问题不断充斥着我们的思考时，对储能生态系统显然是不利的。
储能的安全使用是行业发展的前提；合理合规的建设流程、审查程序和验收标准是行业发展的保障。
7. 美国储能安全专家对我们有何评价
2018年5月19日至21日，“第八届我国国际储能大会”在深圳隆重召开。美国储能系统技术委员会主席、TÜV SÜD全球风险咨询公司执行顾问在国际储能专场以“美国储能市场-安全法规与标准”为主题发表了精彩演讲，演讲内容附后如下：
：很荣幸作为今天上午的第一位演讲嘉宾，今天我主要跟大家讲一下美国储能市场的安全监管和标准。
首先我给大家一个总体的概述，2017年我们整个市场的装机量突破了100MW，我们预计未来每年都会翻一番，最终达到200MW，2018年预计不仅用于商业用途，还会用于一定的住宅用途。截止到2017年4月，现在美国关注的储能设备项目，电池类型从铅酸到锂到镍到钠和液流电池，占额定功率的651MW。我们要注意的是，整个市场更倾向于锂电池，截止到2017年第四季度，整个市场98%以上都是锂电池。为什么会这样呢？因为锂电池的技术比较成熟，经过市场的验证，而且它的能量密度比较高，特别是我们做大规模应用的时候，非常重视高能量密度。当然锂电池也存在一些缺陷和缺点，最明显的就是对火灾的担忧。 锂电池起火事件已经多次发生，另外美国市场还涉及到电路设计安全的要求，电池一旦装上去就会因为老化而产生隐患，同时美国对电池的运输也有相当严格的限制，包括电池使用寿命结束后如何处理等。
美国在安全性方面，有七个重点，大部分标准和法规都是基于这七个方面制定的。第一是选址，把储能系统放在什么地方，特别是大型项目，有时候会放在城市里，有时候小型储能系统会放在居民区。所以选址是有标准的，系统的出入口也有相关的标准和规定。如果是在居民区，储能系统的选址不能放在家庭里，防止发生意外时，家里的人无法逃生，所以选址也和人的出入有关。还要和周围环境有一定的隔离，储能系统发生火灾不会影响周围环境。还有一个大的方面就是通风，我们理解电池系统的通风非常关键，因为它必须保持良好的工作环境温度。 一旦发生火灾，电池会释放出相当多的有毒气体，因此必须有一定的通风系统，保证这些气体能尽快排出，无论是在正常情况下，还是在发生大火时。有时在发生大火时，由于有毒气体无法排出，消防员就无法快速灭火。
这个储能系统跟其他系统是怎么互动的呢？这包括通讯，测量指标等等。这里监管部门设定了一些最小的互动要求，也是根据产品规格和测试结果制定的。我们最关注的领域是火灾，包括火灾探测，灭火，防火分隔，如何排除烟雾和气体。这也改善了前面说的需要和其他地方保持一定的距离。这方面其实还有很多工作要做，也有一些系统可以借鉴，比如FM200，这是一个气体控制系统，可以帮你控制气体的泄漏和通风。因为整个技术还没有大规模推广，还没有经过大型项目的验证，而且也不是特别清楚万一热逸出会发生什么。现在也在用。上面的防火分隔，用液体和水作为分隔，因为它的安装成本比较低。目前还没有特别丰富的实际数据来支持需要多少水才能达到真正有效的防火分隔。 美国现在也在做这方面的测试，希望明年会有更多、更实际、更丰富的业界证据。另外一个担心来自液体，在美国，你需要一个容器来盛放电池储能系统漏出的液体，我个人觉得很难什么都装，但是你也用水来防火隔离，液体漏出的担心就很大。在标签方面，在美国的安全文化中，一直很强调安全相关的标签，让人们明白哪里有安全隐患，发生情况之后要怎么办，所以我们一直很强调标签标准的制定。
接下来是审批流程，这涉及到对储能系统所用设备和部件的审批。美国每个州都有自己的审批流程，美国的安全文化一直是由不同的州及其相应的机构进行管理和审批的。因此，制定一些完全适用的法规并不容易，这很大程度上取决于项目所在的州和城市。例如，大型设备的退役会有很多安全问题。需要为整个生命周期制定相应的标准。在2015年之前，美国锂电池的安全法规对有害气体和有害物质处理得并不好，尤其是在锂电池的情况下。所以在过去几年中，我们对锂电池的有害物质和气体进行了大量研究，特别是在电信和储能系统的大规模应用方面。还有一个问题，虽然现在有法规，但不同管辖区的消防员都尽力将锂电池中的物质视为有害和易燃液体。 而且大家都知道一个电池组里面可能叠放着好几块电池，所以会认为里面有易燃的有害液体，所以需要监管。我们需要更快地向公众普及这些知识。
比如我们经历过风电场和大型储能设备发生火灾。左边大家知道这是夏威夷的一个风电场，2012年，这是这个风电场发生的第三次火灾。这个风电场最大的问题是，火灾发生的时候，烟雾很大，烟雾很快蔓延到整个风电场，烟雾很重，根本没办法疏散，整个风电场损失惨重。他们现在希望改变现在的安全规定。右边是一年前在比利时阿姆斯特丹发生的火灾，这是一个发电厂，发电厂里有几种不同的储能系统，他们也做了一些测试，重要的是测试哪种储能系统和发电厂更合适。火灾的起源信息还没有完全公开，我觉得重要的原因是当时是一个试点项目，并不是正式运营，当时在实际运营过程中，几种系统是不兼容的。
在锂电池领域，人们已经制定了法规来规避这些可能出现的危险，其中有些是针对应用的法规。不同的应用需要不同的法规，有些适用于建筑、大型储能系统和大型发电厂。希望在不同的应用场景，比如大型工业应用、住宅应用等，都有相应的标准和法规。NFPA，即美国消防协会，主要负责颁布美国常见的纵火标准，在美国也提出其他消防安全，并进行消防检查测试。未来他们会更快颁布储能系统的相应标准和法规，也会为消防员在发生火灾时该怎么做提供具体的指导。
这个PPT变了，之前的那个PPT完全是针对美国市场的，美国大家都知道UL，美国制定法规比较多，世界其他地方也有不同的组织，比如ULC，美国有1948A，1948A，这些都是锂电池产品和电池系统对应的法规，还有1948A，1948A。接下来我给大家看ICC，主要是美国国际安全委员会，主要是针对应用场景制定法规，特别是建筑安全和环境安全方面的法规，也主要针对城市和农村。我们在建筑立面安装储能设备的时候，一定要遵循ICC的标准，他们做了很多工作，解决这个领域储能和系统相关的问题。2015年之前主要的标准和规则是针对传统电池和电池安装的，这几年所有的法规都在进步，更新的很慢，主要是针对传统电池的。 2015年以后，特别是大家知道的，夏威夷一个岛发生大火之后，一些法律法规就更新了，因为他们看到2015年以后的市场，储能和储能系统发展非常迅速。大家看到2018年针对ESS系统出台了新的安全宪章。这是第12章，针对储能系统，包括太阳能光伏发电，以及禁止燃料驱动的锂电池等电池能源系统。
这个表格是第十二章讲到的安全法规的具体领域，包括ESS和最低门槛准入。比如他们会告诉你，在每个单一区域你可以安装多少个电池组和储能系统，我会一个一个的简单讲，但是没有时间。在被禁止的燃料驱动锂电池方面，他们希望能够更好地告诉你，比如说在15KWH到50KWH，或者不同的KWH的时候，我们是否能够产生足够的烟雾，室内的防火设备或者灭火设备是否能够扑灭这种储能系统产生的烟雾。另外，关于刚刚提到的50KWH，比如说我们去一个比较大的场或者一个大的应用空间，它里面有电池组，比如说在里面堆叠，那么不同的电池组之间一定要有一些间隔，保证它们的散热。在具体的电网运行的时候比较困难，像MW或者GW这样的大项目，很难做到这样的间隔放置。 另外在居民家里，也需要给他们提供我之前提到的很多的通风，特别是对于住宅建筑中较小的储能系统的通风和隔离。
NFPA是美国的消防协会，他们出台了很多关于锂电池和储能系统的安全法规，也出台了火灾的防火标准。IFC的标准和他们的标准很类似，2015年之前更新比较少，2018年之后，2017年又增加了一个新章节，2018年是全新的更新，为我们提供了储能设备的安全要求。而且IFC的标准基本都是酶法遵循的，适用范围很广，就是标准储能系统安装的法规要求，他们专门做了一个文件，把其他法律监管机构的所有文件都详细地列了出来，比如在不同的适用领域，开发商、建设商、储能系统应该更好地满足美国目前关于锂电池和储能系统的要求，相对比较全面，更适用于大规模并网的要求。当然，其他相对专业的应用可能没有这么具体的法规。 现在在美国，我们也希望对整个储能系统做出一些安全和监管的定义。
总结一下，锂电池和储能系统的安全法规是不断更新的，所以一般每隔3-5年，美国当局就会更新一次，因为他们会从过去3-5年的事故中吸取教训，更新他们的法规。在美国，有ICC、IFC、NFPA，这些机构都参与了美国安全法规的建设，但是应用之前必须经过检验。所以现在NFPA通过了第一次修订，有一个10周的等待期，在这10周里，如果你读到他们最新的法规，我们可以提出异议，然后在10个月的暂停期之后才会应用。另外，不同机构我们能提供的法律法规安全指南有很大的不同。防火和用户安全，特别是火灾探测，在美国有很多机构都涉及，我们也希望找到最好的灭火方法，我觉得最大的应用场景是保险公司或者第三方。 比如，我们可以帮您做整体的消防安全分析，帮助您的项目看整体的安装和运行是否符合法律法规的要求。
整个储能系统的发展是动态的，涉及到非常关键的安全因素。最近我们看到ESS，也就是储能系统，在过去几年发展很快，预计未来几年也会快速发展。今天我们在解决我们知道的问题，但是通过不同的测试，不同的分析和危害缓解指南的工作，我们可以更好地提前预测安全隐患。另外，法律法规也在不断更新。我们希望所有利益相关方都能够合作。我们的合作是解决整个储能系统安全隐患最关键的环节。
谢谢你们！
