中國儲能網(wǎng)訊：2月13日，ABC報道澳大利亞阿德萊德北部一個車庫的家用電池儲能系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)，造成了200,000美元的損失。這已經(jīng)是2022年的第4起儲能領(lǐng)域的安全事故。
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(zāi)。
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(zāi)，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(zāi)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(lǐng)域的最后的一道屏障，因而也備受行業(yè)重視。
安全事故頻發(fā)催生儲能消防需求
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(biāo)，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(yīng)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(dǎo)致儲能電站起火甚至爆炸。而且電池起火極易復(fù)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(zāi)。因此電化學(xué)儲能電站需要配置專業(yè)有效的消防設(shè)施，以最大限度降低風(fēng)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(zāi)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(zāi)響應(yīng)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?xì)怏w，難以滅火，導(dǎo)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(zāi)，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?xì)怏w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(fù)工作，因而也不能阻止復(fù)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。
意外難控、標(biāo)準(zhǔn)先行
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(xué)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(shè)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(shè)施，最大限度降低風(fēng)險。
2021年12月28日，北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《電力儲能系統(tǒng)建設(shè)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(shè)運行規(guī)范，該標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)低于二級，火災(zāi)危險性為甲、乙類的儲能系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置獨立的事故通風(fēng)系統(tǒng)、集裝箱式儲能系統(tǒng)應(yīng)單層布置。當(dāng)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(yīng)設(shè)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(zāi)響應(yīng)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?xì)怏w，而在儲能系統(tǒng)起火時防止產(chǎn)生可燃?xì)怏w的最佳方法是冷卻電池，該響應(yīng)指南針對不同的火災(zāi)程度給出了處置建議。
儲能消防備受關(guān)注、眾多企業(yè)爭相入局
隨著國內(nèi)外儲能項目建設(shè)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(guān)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(dá)公司是國內(nèi)工業(yè)消防領(lǐng)域龍頭企業(yè)之一，主要業(yè)務(wù)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(dá)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(dá)到約50%。
青鳥消防在互動平臺表示，當(dāng)前公司旗下正天齊品牌的柜式七氟丙烷及高壓細(xì)水霧滅火裝置已應(yīng)用于儲能電站等消防滅火系統(tǒng)，此外公司的可燃?xì)怏w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(zāi)探測器亦可應(yīng)用于儲能領(lǐng)域的消防報警解決方案中。目前產(chǎn)品已應(yīng)用于國網(wǎng)北京懷柔供電公司懷柔科學(xué)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(xì)干粉滅火裝置，該公司認(rèn)為S型熱氣溶膠滅火裝置為預(yù)制滅火裝置，無需壓力容器盛裝，滅火效能最高可達(dá)到33g/m，而且藥劑用量最少、設(shè)備簡單，其設(shè)備造價及運營維護成本最低，適用于儲能領(lǐng)域的火災(zāi)。
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(zāi)特性，提出過電化學(xué)儲能系統(tǒng)火災(zāi)抑制技術(shù)，可實現(xiàn)對鋰離子電池系統(tǒng)火災(zāi)的早期感知、智能判斷和三級預(yù)警功能，以解決熱失控預(yù)測不準(zhǔn)的難題。通過鋰離子電池火災(zāi)高效滅火及抗復(fù)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(zāi)中降溫和復(fù)燃問題。
紐特消防針對儲能鋰電池火災(zāi)特性，提出了分布深入式的精準(zhǔn)滅火+全淹沒式的保護系統(tǒng)、氣體快速早期控制+細(xì)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(shè)備和鋰電池的滅火技術(shù)，此外搭配紐特高壓或低壓細(xì)水霧滅火技術(shù)，鋰電池多功能火災(zāi)探測器，鋰電池火災(zāi)控制設(shè)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(xì)干粉、全氟己酮、二氧化碳、IG541、IG100等滅火裝置獲得應(yīng)急部消防產(chǎn)品合格評定中心認(rèn)證。
四川千頁股份也是從事高壓細(xì)水霧產(chǎn)品與系統(tǒng)的研發(fā)、方案設(shè)計的企業(yè)，在高壓細(xì)水霧技術(shù)領(lǐng)域，該公司研發(fā)生產(chǎn)了高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、移動式高壓細(xì)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(wù)院安委會辦公室曾印發(fā)《電化學(xué)儲能電站安全風(fēng)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(guān)的消防處置涉及到消防部門人員安全，更應(yīng)受到行業(yè)市場的關(guān)注。守住安全底線，儲能才能更健康的持續(xù)發(fā)展。
