中國儲能網(wǎng)訊:日前,國家能源局發(fā)布《關(guān)于做好今冬明春電力行業(yè)火災(zāi)防控工作的通知》。通知中提出電力企業(yè)要開展電化學(xué)儲能電站安全風(fēng)險隱患專項治理行動,重點排查和評估設(shè)置在人員密集、高層地下、易燃易爆品周邊等場所的電化學(xué)儲能電站,對于存在重大事故隱患的,依法予以停用、搬離。強(qiáng)化新能源領(lǐng)域消防安全風(fēng)險隱患源頭管控,提升本質(zhì)安全水平。
隨著新能源行業(yè)的發(fā)展,儲能電站的配置也逐漸增加,隨之而來的就是各種風(fēng)險隱患。儲能電站的電池組是一種含高能物質(zhì)的部件,具有危險性的本質(zhì),若維護(hù)不當(dāng)或出現(xiàn)意外,容易出現(xiàn)危險事故。近年來,國內(nèi)針對電化學(xué)儲能電站消防方面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求逐漸提高,配套政策與措施也不斷出臺。
國家發(fā)展改革委、國家能源局起草了《電化學(xué)儲能電站安全管理暫行辦法》,從項目準(zhǔn)入、質(zhì)量管控、施工驗收、應(yīng)急處置等方面規(guī)范儲能電站的安全管理工作,提出了包括建立健全儲能電站備案制度、委托具有專業(yè)儲能檢測資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對安全相關(guān)的核心部件或單元開展到貨抽檢、投運前應(yīng)通過消防驗收等要求。
儲能系統(tǒng)一般包括蓄電池儲能單元、電網(wǎng)接入系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng).環(huán)境控制單元等。其中,蓄電池儲能單元是由儲能電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、儲能逆變器、升壓變壓器和就地監(jiān)控系統(tǒng)及儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備組成的。
電化學(xué)儲能電站的火災(zāi)可以分為兩類:一類是電氣引發(fā)的火災(zāi),如常規(guī)電站可能發(fā)生的變壓器火災(zāi)、電纜火災(zāi)等,針對此類火災(zāi),傳統(tǒng)的火警系統(tǒng)及七氟丙烷滅火器可以有效撲滅;另一類是儲能系統(tǒng)中電池引發(fā)的火災(zāi),危害大且一旦火起就不可控,針對此類火災(zāi)以自動滅火方式為主,包括七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)、氣溶膠等。在帶電狀態(tài)下,電氣火災(zāi)和電池火災(zāi)都屬于E類火災(zāi),不適合用水或泡沫撲滅。
蓄電池在充放電過程中外部遇明火、撞擊、雷電短路、過充或過放等各種意外因素有發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險性:蓄電池因過壓或過流導(dǎo)致設(shè)備溫度過高,形成引燃源;電池電解液溫度上升,換熱系統(tǒng)故障導(dǎo)致設(shè)備高溫運行,如通風(fēng)道堵塞.風(fēng)扇損壞、安裝位置不當(dāng)、環(huán)境溫度過高或距離外界熱源太近,均可能導(dǎo)致蓄電池系統(tǒng)敝熱不良,影響設(shè)備安全運行,引發(fā)火災(zāi)。
儲能系統(tǒng)的蓄電池在充放電過程中長期運行電解水會產(chǎn)生微量的氫氣,若室內(nèi)通風(fēng)不暢或排出管道堵塞,氫氣在室內(nèi)或局部的封閉空間聚集達(dá)到一定濃度,外部遇明火撞擊、雷電、或靜電放電火花、短路過充或過放等各種意外因素,可能造成爆炸事故。儲能系統(tǒng)箱式變壓器裝置若為帶油設(shè)備,變壓器裝置內(nèi)部故障時會引起電弧加溫,有燃燒和爆炸的可能。
電池系統(tǒng)測量溫度、液面等數(shù)據(jù)的傳輸線受電磁干擾等影響可能產(chǎn)生測量誤差,造成儲能系統(tǒng)工作不正常。電池管理系統(tǒng)故障,如模擬量測量功能失效、電池管理系統(tǒng)報警功能失效、電池管理系統(tǒng)保護(hù)功能失效、本地運行狀態(tài)顯示功能失效等,都有可能引發(fā)電池管理系統(tǒng)保護(hù)功能,若不能及時發(fā)現(xiàn)電池或系統(tǒng)故障,將引發(fā)更大的事故,導(dǎo)致電池組設(shè)備損壞等。
儲能電站廠房內(nèi),應(yīng)保證環(huán)境濕度不超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,防止電子設(shè)備因空氣濕變過大發(fā)生故障,從而造成安全生產(chǎn)事故。
目前多個國家都有制定儲能電池相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)。在針對系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計方面,箱體設(shè)計應(yīng)注意減少尖端器件、增大與殼體距離、螺栓端部加絕緣保護(hù),減少產(chǎn)生電?。徊ο潴w內(nèi)接線方式進(jìn)行改造,采用材質(zhì)相同的導(dǎo)線或采用接線器連接;直流側(cè)加裝浪涌保護(hù)器或采取防過壓過流措施。
在儲能室安裝空調(diào)及溫度自動控制系統(tǒng),線上、線下相結(jié)合的方式實施監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況,全周期監(jiān)測、極早期預(yù)警。
對電池管理系統(tǒng)逐級設(shè)計更為安全的保護(hù)措施,使其在下一級出現(xiàn)問題時能夠保持工作狀態(tài),發(fā)揮管理功能:一是及時斷開故障區(qū)域,二是將故障狀態(tài)發(fā)送至上一級的中央控制器直至遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。同時,應(yīng)增設(shè)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與中央控制器的通信線路,并設(shè)置相應(yīng)的安全防護(hù)措施,在發(fā)生火災(zāi)時將該類數(shù)據(jù)信號及時報送中央控制器,在火災(zāi)征兆發(fā)生的萌芽階段及時預(yù)警并介入消防措施,使總體狀況安全可控。
在人員管理方面,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計和運行過程中可能存在的風(fēng)險,依據(jù)現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)組織安全評估論證,制定相應(yīng)的預(yù)防和處置預(yù)案,加強(qiáng)對消費者和設(shè)計安裝人員的提示,并對設(shè)計和安裝等相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)和認(rèn)證,嚴(yán)格的執(zhí)行運維手冊,特別是進(jìn)行有針對性的消防培訓(xùn),提高行業(yè)安全水平和事故處置能力。
電化學(xué)儲能是解決新能源消納、增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性、提高配電系統(tǒng)利用效率的合理的解決方案,在整個電力價值鏈上能夠起到重要的作用,涉及發(fā)、輸、配、用各個環(huán)節(jié)。隨著風(fēng)電、光伏等新能源在能源結(jié)構(gòu)中占比不斷提升,以及動力鋰電池成本的快速下降,電化學(xué)儲能在峰谷電價套利、新能源并網(wǎng)以及電力系統(tǒng)輔助服務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用場景正不斷被開發(fā)并推廣開來。儲能是未來能源改革中重要的一環(huán),將安全因素控制好,降低發(fā)生危險事故的概率,儲能會擁有巨大的發(fā)展空間。




