针对光伏和电池的预防性限制？第一部分
MRiT正在制定相关法规，考虑对在住宅内安装电池实施“预防性”禁令，并对家庭中的电池使用加以限制。阳台光伏系统的命运也在考量之中。消防员和火灾专家有何看法？欧洲其他国家又是如何处理的？第一部分。
目录
请查看本分析的第二部分：对光伏系统和电池的预防性限制？第二部分
“发展总伴随着一定的风险，但同时也是迫切的需求。一切都需权衡考量。”这是我最近从国家消防总局的一位高级官员那里听到的话。在我多年来参加的“新技术安全”国际会议以及CNBOP（国家消防研究院）的会议上，也经常出现类似的观点。
问题在于，在修订关于建筑物技术条件的法规时，是否成功地在保障使用安全的同时，让相关条款不会阻碍新技术的发展？
就连消防员们之间也对此意见不一。一部分人主张提前实施部分禁令和更严格的限制——哪怕只是几年时间，而另一些人则支持设定基本要求（如警报装置、安全距离），并重点关注仓库本身的认证问题。
火灾与电气安装专家还补充了由合格电工进行安装以及定期检查的要求，因为全球的统计数据表明，由电气装置引发火灾的风险远远高于电池或光伏面板本身。
目前，在波兰，电气装置和设备导致了8%的住宅建筑火灾。不过作为对比，其中48%的火灾是由固体燃料，主要是煤炭引起的。
电池认证可消除消防员的诸多担忧
显然，这一风险正是我们所有对话对象关注的核心——从波兰消防局、CNBOP、AP、SITP、鉴定机构、行业组织到制造商都是如此。消防员们表示，如果我们在波兰对家用电池进行认证，而非仅仅依赖来自中国的最便宜电池的进口商声明，那么他们在家庭中使用必要安全措施的态度将会有所不同。那么，为何我们选择科瓦尔斯基提出的预防性安装禁令，而不是要求电池制造商必须进行认证呢？
“长期以来，我们一直在努力推动实施此类认证要求，但至今未见成效，”某西方逆变器及储能系统制造商的代表向我们表示。“而目前拟议中的WT法规非但没有强制制造商进行认证，反而试图将风险控制成本转嫁给普通民众，这将会使波兰家庭承担更高的费用，并阻碍能源结构的转型，”他补充道。
这就好比，我们不想通过强制性的汽车认证和定期检查来保障车辆安全，而是希望通过在住宅楼的停车位上强制安装能够吸收油液和燃料泄漏的吸附垫、用于检测燃油系统及LPG管道漏点的传感器，以及强制配备灭火毯和喷头来限制火灾规模，从而提升车辆在住宅区停放时的安全性。
据负责此类认证的国家级机构CNBOP透露，至今还没有任何储气罐制造商购买过这种认证。通常这些制造商会在德国、美国或中国进行相关认证。因此CNBOP会自行购买储气罐，目的并非主要评估火灾风险（因为用燃烧器长时间加热最终会让每个储气罐着火），而是研究此类火灾的发展趋势及其后果。
我们从这些测试中获得的初步信息相当乐观——引发火灾较为困难，电池模块之间也不会发生蔓延。气体的成分也不像相关文献所描述的那样危险。不过，CNBOP将在未来几周内发表首篇包含详细测试结果的文章，进一步揭示这些火灾带来的影响。
我们所说的风险指的是什么？气体、汽车、烟囱
CNBOP将火灾的情景与后果作为研究重点并非没有原因。它们与火灾发生的概率共同构成了某种技术对应的风险状况。
例如，住宅建筑中的燃气装置可能引发迅猛且后果严重的爆炸，包括建筑物部分或整体倒塌的风险。不过此类故障的发生概率较低。在波兰，每年“仅”发生约20起由天然气爆炸引发的建筑灾难，造成数人至十几人死亡。用户端降低此风险的基本措施包括必须安装通风栅、家中最多存放2瓶每瓶11公斤的LPG气罐，以及规范厨房与建筑管道的连接方式。但这些措施仍不足以完全消除该风险。我们并未进一步采取更多措施——比如加强厨房的屋顶和墙壁、使用不燃材质的厨房橱柜或钢制厨房门。目前的风险及伤亡人数仍处于可接受的水平。
在燃气灶具的标准方面，我们已走在前列。波兰法规要求遵守此类标准，而欧盟层面的法规则规定燃气灶具必须配备防止气体意外泄漏的装置（因此如今普遍使用由热电偶控制的电子阀）。
在另一个极端，我们面临的是极为频繁的火灾——即烟道内的积灰引发的火灾。在我国，每两起住宅建筑火灾中就有一起是由此原因造成的（每年发生数万起此类事件）。不过，尽管这种火灾发展迅速，但其危害却相当有限——火势很少蔓延到屋顶，烟尘通常也不会穿透烟道墙壁。因此，这也属于可接受的风险水平。
在某些地区会出现汽车火灾。其风险处于中等水平，每年约为0.05%（即每年有1万起汽车火灾）。不过这类火灾发展极为迅速（仅需3到4分钟，燃油车就无法再用普通灭火器扑灭），并且会释放大量热量及致命气体。不过此类火灾的情景显示，它们多发生在建筑物外部，很少因油箱熔化导致汽油蒸汽爆炸。尽管这类火灾存在相当大的风险，但至今仍未促使政府要求在车库中必须安装烟雾探测器，因为人们认为这种风险仍在可接受范围内。
20%的住宅火灾伤亡是由沙发造成的
我们每天都会面临成千上万的此类风险。其中许多风险并不明显，但却可能带来灾难性的后果。沙发起火就是这样的风险之一。根据美国NFPA的统计，大约2%的住宅火灾是由软装家具（主要是沙发）引发的。这类火灾通常由香烟的余火和灰烬、电烤锅意外加热、壁炉的火花、附近放置的蜡烛，或是过热的笔记本电脑/手机充电器或电源适配器所引起。
虽然这类火灾发生的概率较低，但其发展过程和后果往往十分严重。据NFPA报告，近20%的住宅/公寓火灾遇难者死于由沙发起火引发的灾难。这是因为聚氨酯泡沫和软装面料——这些合成材料（通常由石油制成）——会导致火灾迅速蔓延。
沙发极易着火，还会迅速点燃公寓内的其他物品（其燃烧表面积很大）。此外，它会释放大量浓重的黑色烟雾，阻碍人员疏散，同时在短时间内产生大量致命气体——一氧化碳和氢氰酸。后者能轻易穿透衣物（甚至消防员的防护服），在2到3分钟内就能致人死亡。正因如此，沙发带来的火灾风险特征很快就会成为我们关注的焦点。
英国的形势更为严峻——英格兰的火灾统计数据显示，火灾发生频率与造成的后果之间存在明显的不平衡。家具（如床、床垫、沙发）在约12%的住宅火灾中是最初的起火点，但却导致了29%的死亡人数。此外，在16%的火灾事件中，它们是推动火势蔓延的主要因素，却与43%的死亡案例相关，这表明尽管它们引发火灾的频率较低，但却大大增加了火灾的致命性。
光伏板和电池多久会着火一次？
在那些我们已熟知的危险因素背景下，这些新的风险——电池（固定式和汽车用）以及光伏板——的情况如何？需要提醒的是，波兰因各种原因导致的住宅火灾风险为每年0.4%（德国为0.3%）。
内燃机汽车的火灾风险要低十倍，仅为0.04%（而在波兰，这一数字仍远高于德国或挪威，其原因包括从西方进口的旧电动汽车以及缺乏经验的维修店所造成的问题）。
作为对比，根据波兰消防局的统计数据，波兰电动乘用车电池本身的火灾风险更低一个数量级，仅为0.006%（仅有七分之一的电气火灾与电池有关）。
LFP家用电池引发火灾的概率更低。亚琛工业大学的研究人员对这一风险进行了研究。他们的研究非常重要，因为目前波兰仅有约13万块锂离子家用电池，而德国的住宅和公寓中已有约300万块此类电池（其中包括数十万块可外接电源的电池，多安装在公寓楼中）。目前家用电池引发火灾的风险为0.005%。
作为对比，光伏发电系统引发火灾的概率更低（根据WysokieNapiecie.pl基于波兰消防局数据及对消防员的调查分析，德国为0.001%，波兰为0.004%）。
根据亚琛科学家的研究，冰箱和冰柜的火灾概率也处于相似水平：每年为0.001%。
让我们再来看看由沙发引发的房屋火灾风险。根据波兰消防局和美国NFPA的数据，这一比例为0.007%。
房屋发生火灾的概率为每250年一次，而电池起火则为……每5000年一次。
如何理解这些百分比呢？如果波兰的房屋/公寓发生火灾的概率为0.4%，那就意味着平均而言，波兰的一栋房子每250年就会发生一次火灾。
公寓里的电池多久会着火一次？0.005%的概率意味着从统计上看，带有蓄电池的公寓每20000年才会发生一次此类火灾。但如果德国人的数据有误呢？在波兰，光伏系统引发的火灾（而安装光伏系统的正是那些安装蓄电池的工人）发生的频率要高4倍。这意味着电池平均每5000年才会在其所有者那里引发一次火灾。
换言之，根据德国的现有数据并参照波兰较低的安装标准与设备条件（性能差4倍）所推算出的最坏情况是：如果波兰的住宅和公寓中装有100万个电池，那么它们将每年引发200起火灾。需要提醒的是，波兰的住宅火灾总数约为3万起，而内燃机汽车引发的火灾则接近1万起。
坦率地说，目前电池引发火灾的概率极低。波兰消防局收集有关电池故障频率的数据，应作为讨论全面禁止安装电池或其他限制措施的起点。
那么，让我们来看看风险评估中的另外两个要素：此类火灾的发展情景，以及它对居民、救援人员和财产造成的影响。
如何评估风险？
要弄清楚对于在住宅或公寓中安装光伏板和电池，我们应当采取更为自由还是更为保守的态度，我们就需要分析这些措施所带来的风险，将其与其他我们在建造房屋时可能面临的风险（比如家具起火、电气系统故障、车库中的内燃机汽车等）进行比较，进而回答这样一个问题：实际上，这里的风险种类和程度是否与我们在家中使用燃气灶、LPG气瓶、数十个整流器、木材、纸张、几块小型锂离子电池，以及数百公斤由石油制品制成的各种设备——从家具到家用电器——时所面临的风险有所不同？此外，车库里还有数十升易燃易爆的燃料，周围还散布着数百公斤的有毒塑料。
那么，让我们来探讨这些火灾的发展过程及其带来的后果。我们需要考虑火灾中的热量释放速度与总量、设备排放气体的种类及危害性、烟雾浓度对人员疏散的影响、设备控制火势的能力以及火势蔓延情况，还有对救援人员构成的风险（如周围空气的毒性或可燃性、触电可能性等）。
火灾中的热量释放：电池与配电箱
火灾期间最主要的危险因素之一就是燃烧物质释放热量的数量与速度。这决定了火势蔓延的速度以及其对建筑物结构造成的破坏程度。
容量为10千瓦时的LFP电池（住宅标准配置）蕴含着150千瓦时的化学能量（即燃料）。当电池完全耗尽时，会释放出这么多热量。这算多吗？重量相同的沙发（90公斤）所含的燃料量是其两倍（300千瓦时）。书架或衣柜所含的燃料量则更多（1000千瓦时）。因此，这类储能装置释放的能量远远低于我们家中任何大型家具所释放的能量。
正如我们所展示的，在“波兰式”使用场景下（其风险程度是德国情况的4倍），家用电池起火的风险不仅低于沙发起火的风险，而且通常伴随的热量释放量也会明显更少。
火灾峰值强度：电池与家具
储存的化学能量固然重要，但通常更关键的是其释放的速度，也就是火灾的猛烈程度。这可能违反直觉，但如果相同量的燃料，物品A会燃烧一周，而物品B仅燃烧10分钟，那么物品B的危险性要高得多。
为什么呢？因为物品A燃烧缓慢，会在很长一段时间内释放少量热量，而物品B则燃烧剧烈（甚至爆炸），在短时间内释放大量热量，这会迅速引燃家中的其他物品，并阻碍人员疏散。
之前提到的沙发、衣柜或书架会迅速燃烧，在火灾最猛烈的阶段会释放出巨大的热能，甚至可达2-3兆瓦。而家用电池的燃烧强度则要低得多，在最猛烈时释放的热量最多仅为0.2-0.5兆瓦。这为居民的反应以及消防队的到来赢得了更多时间。
气体排放：电池与沙发
然而，对人们的生命和健康构成关键火灾威胁的并非火焰和温度，而是从燃烧物品中释放出的有毒气体。对于电池而言，这类气体可能在电池起火前数分钟就开始释放。如果沙发开始阴燃，情况也会类似。
我们将在文章的第二部分展示针对现有隐患（即常见的住宅设备）以及以电池形式出现的新型设备所进行的火灾测试中记录的气体排放水平，同时还会提供CNBOP测试的测量数据。
在文章的第二部分……
在文章的第二部分，我们还将探讨家庭用LFP电池可能产生氢气可燃环境所带来的实际风险水平。在文章的后续内容中，我们将总结电池带来的风险与其他现有威胁相比的情况，以及降低这些风险的方法——从电池模块的安全防护与隔离措施到可行的建筑解决方案。同时，我们也会说明政府为何支持家庭储能系统的发展，以及为何这类技术在全球范围内以惊人的速度发展。此外，我们还将概述国外针对家庭电池的消防标准要点，并给出简短的推荐清单。
文章的第二部分将在近日发布。