近一個月內(nèi)，韓國SK能源公司電池儲能大樓、韓國忠清北道市內(nèi)正極材料廠商、以及全球最大儲能項目——美國加州Moss Landing儲能電站分別發(fā)生了火災。

 

澳大利亞消防部門針對此次事件表示，電池起火可能會引發(fā)家庭火災，或產(chǎn)生揮發(fā)性有毒氣體甚至爆炸，而且滅火也十分困難、需要用“大量的水”才能完全控制。北極星儲能網(wǎng)也通過國內(nèi)消防人員了解到，目前針對鋰電池火災沒有特別有效的滅火辦法。儲能消防系統(tǒng)可以說是電池儲能安全領域的最后的一道屏障，因而也備受行業(yè)重視。

 

 

從全球發(fā)展趨勢來看，電池儲能已經(jīng)是發(fā)展可再生能源離不開的支撐技術(shù)。而為了滿足調(diào)峰調(diào)頻、新能源消納等需求，電力儲能項目裝機規(guī)模很大，綜合成本和性能需求指標，市面90%以上都采用鋰電池儲能系統(tǒng)。據(jù)彭博新能源財經(jīng)分析稱，2030年全球儲能市場將增長至358GWh，年均增長率將超過37%。如何應對頻發(fā)的安全事故，是保障行業(yè)健康發(fā)展的重中之重。

 

而在這樣的整個儲能系統(tǒng)中、電池處于密閉空間內(nèi)，一旦某個電池單體溫度升高、發(fā)生熱失控，極易蔓延至周邊電池、進而影響整個電池系統(tǒng)，最終可能導致儲能電站起火甚至爆炸。而且電池起火極易復燃，通過傳統(tǒng)的隔絕氧氣、切斷燃燒鏈的方法，很難撲滅的火災。因此電化學儲能電站需要配置專業(yè)有效的消防設施，以最大限度降低風險。

 

據(jù)北極星儲能網(wǎng)了解，儲能電站的消防系統(tǒng)主要分為水消防系統(tǒng)、氣體消防系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)三種。

 

水消防系統(tǒng)是利用水冷卻作用，并穿透燃燒物來滅火。水是最常用的滅火劑，且水價格便宜，滅火效果好，適用于火災無法撲滅的最后階段處置。目前儲能集裝箱內(nèi)基本都會配置可噴水的自動滅火系統(tǒng)。但也正如2月7日韓國剛剛消防部頒布的《儲能系統(tǒng)火災響應指南》所說，使用水滅火時，有觸電的危險，電池內(nèi)會產(chǎn)生耐水物質(zhì)和可燃氣體，難以滅火，導致爆炸性燃燒和難以滅火的結(jié)構(gòu)使滅火劑滲入室內(nèi)；但使用保持恒溫的水的冷卻方法適合長期火災，因為經(jīng)過一定時間后會發(fā)生再加熱。

 

氣體消防系統(tǒng)包括七氟丙烷滅火系統(tǒng)、二氧化碳氣體滅火系統(tǒng)等，是利用事先儲存好的氣體包括蒸汽、氣霧等滅火介質(zhì)噴射到起火區(qū)域，起到隔絕氧氣的作用。儲能集裝箱內(nèi)氣體滅火系統(tǒng)一般常用七氟丙烷滅火系統(tǒng)。但這類消防系統(tǒng)的使用需要時間間隔，不能立馬重新充裝恢復工作，因而也不能阻止復燃。

 

泡沫滅火系統(tǒng)是利用泡沫覆蓋在燃燒物的表面，起到隔絕空氣的作用，而且泡沫受熱蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣可降低氧濃度、起到窒息滅火作用，泡沫析出的水還可對燃燒物表面進行冷卻。

 

2021年8月，國家發(fā)展改革委、國家能源局組織起草了《電化學儲能電站安全管理暫行辦法(征求意見稿)》，其中明確要求，合理進行防火設計，明確電池室等部位的最大容量、防火分隔、防爆泄壓、防火封堵等要求，配置可靠消防設施，最大限度降低風險。

 

2021年12月28日，北京市地方標準《電力儲能系統(tǒng)建設運行規(guī)范》正式發(fā)布，這也是儲能行業(yè)首個地方出臺的建設運行規(guī)范，該標準明確提出各類消防建筑要求，如儲能電站建筑耐火等級不應低于二級，火災危險性為甲、乙類的儲能系統(tǒng)應設置獨立的事故通風系統(tǒng)、集裝箱式儲能系統(tǒng)應單層布置。當儲能電站內(nèi)的集裝箱采取集中布置時，電池裝置之間的防火間距、防火墻長度、高度等都做出了要求，此外文件還要求電池布置區(qū)域應設置消防水泵接合器和浸沒式水冷卻裝置，確保淹沒儲能單元或電池單元的時間不超過10 min。單個額定能量不超過500 kWh的分散式儲能裝置宜采用浸沒式水冷卻裝置。

 

北極星儲能網(wǎng)了解到，2月7日韓國消防部發(fā)布了《儲能系統(tǒng)火災響應指南》，文件指出儲能系統(tǒng)起火和爆炸的主要原因是電池產(chǎn)生的可燃氣體，而在儲能系統(tǒng)起火時防止產(chǎn)生可燃氣體的最佳方法是冷卻電池，該響應指南針對不同的火災程度給出了處置建議。

 

 

 

隨著國內(nèi)外儲能項目建設的快速增長，安全問題的短板也日益突出，儲能消防行業(yè)備受關注，據(jù)北極星儲能網(wǎng)了解，目前已有一批企業(yè)活躍在儲能消防市場，也推出了眾多解決方案。

 

國安達公司是國內(nèi)工業(yè)消防領域龍頭企業(yè)之一，主要業(yè)務覆蓋新能源汽車鋰電池消防、變電站消防、儲能消防、電動自行車充電場站消防等，國安達稱其是業(yè)內(nèi)最先推出新能源車鋰電池消防技術(shù)的公司，其市占率達到約50%。

 

青鳥消防在互動平臺表示，當前公司旗下正天齊品牌的柜式七氟丙烷及高壓細水霧滅火裝置已應用于儲能電站等消防滅火系統(tǒng)，此外公司的可燃氣體報警系統(tǒng)、熱解離子探測器以及吸入式空氣采樣探測器等極早期火災探測器亦可應用于儲能領域的消防報警解決方案中。目前產(chǎn)品已應用于國網(wǎng)北京懷柔供電公司懷柔科學城10kV可靠性提升工程、浙交能源儲能及綜合能源管理云平臺項目、聚通儲能柜項目等項目案例。

 

及安盾消防曾自主研發(fā)便攜式氣溶膠滅火器、S型熱氣溶膠自動滅火裝置、微型自動滅火裝置、脈沖式氣溶膠自動滅火裝置、超細干粉滅火裝置，該公司認為S型熱氣溶膠滅火裝置為預制滅火裝置，無需壓力容器盛裝，滅火效能最高可達到33g/m，而且藥劑用量最少、設備簡單，其設備造價及運營維護成本最低，適用于儲能領域的火災。

 

煙臺創(chuàng)為也是專注于鋰電池“熱失控監(jiān)測及自動滅火”的企業(yè)，2021年，創(chuàng)為研發(fā)推出了鋰離子電池箱氣體惰化系統(tǒng)，這也是一種主動防御的儲能消防技術(shù)。

 

中科久安針對鋰離子電池著火機理與火災特性，提出過電化學儲能系統(tǒng)火災抑制技術(shù)，可實現(xiàn)對鋰離子電池系統(tǒng)火災的早期感知、智能判斷和三級預警功能，以解決熱失控預測不準的難題。通過鋰離子電池火災高效滅火及抗復燃技術(shù)、使用清潔高效滅火劑、以及創(chuàng)新滅火方法，有效解決儲能電池火災中降溫和復燃問題。

 

紐特消防針對儲能鋰電池火災特性，提出了分布深入式的精準滅火+全淹沒式的保護系統(tǒng)、氣體快速早期控制+細水霧強勢保護的方法。2021年紐特消防曾推出第四代新型潔凈氣體滅火劑——全氟己酮，該公司表示其這是有最適合電氣設備和鋰電池的滅火技術(shù)，此外搭配紐特高壓或低壓細水霧滅火技術(shù)，鋰電池多功能火災探測器，鋰電池火災控制設備等，確保儲能系統(tǒng)快速可靠的安全保護。

 

江西劍安消防建有江西首家市級滅火控制工程技術(shù)研究中心，公司主營產(chǎn)品熱氣溶膠、七氟丙烷、探火管、超細干粉、全氟己酮、二氧化碳、IG541、IG100等滅火裝置獲得應急部消防產(chǎn)品合格評定中心認證。

 

四川千頁股份也是從事高壓細水霧產(chǎn)品與系統(tǒng)的研發(fā)、方案設計的企業(yè)，在高壓細水霧技術(shù)領域，該公司研發(fā)生產(chǎn)了高壓細水霧滅火系統(tǒng)、移動式高壓細水霧滅火裝置等產(chǎn)品。

 

此外，堅瑞消防也提供氣溶膠滅火技術(shù)，曾自主研發(fā)了S型DKL氣溶膠滅火器等。

 

今年初，國務院安委會辦公室曾印發(fā)《電化學儲能電站安全風險隱患專項整治工作方案》，現(xiàn)在全國各地也在依據(jù)文件精神疏通儲能安全隱患。

 

儲能安全是個系統(tǒng)工程，需要各方一起協(xié)力，尤其作為最后一關的消防處置涉及到消防部門人員安全，更應受到行業(yè)市場的關注。守住安全底線，儲能才能更健康的持續(xù)發(fā)展。