中國儲能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合240余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十三屆中國國際儲能大會在杭州召開。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會，其中245家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認(rèn)證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日上午，國安達(dá)股份有限公司營銷部經(jīng)理陳佩楠受邀在儲能安全與消防系統(tǒng)專場分享了主題報(bào)告，報(bào)告題目為《電化學(xué)儲能電站火災(zāi)防控技術(shù)應(yīng)用的探討》。以下是報(bào)告主要內(nèi)容：
陳佩楠：感謝主辦方提供如此寶貴的機(jī)會，讓我代表我們公司在這里跟各位儲能行業(yè)的專家、朋友、同仁做一次交流。
跟大家做個簡單的自我介紹，我是國安達(dá)股份有限公司的陳佩楠。我們公司是做工業(yè)消防的。
今天呢，就電化學(xué)儲能電站火災(zāi)防控技術(shù)為話題，跟大家分享一下我們國安達(dá)在這個領(lǐng)域的心得體會。
根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2022年全球新型儲能累計(jì)裝機(jī)鋰離子電池占主導(dǎo)地位，占86.8%。在國內(nèi)，鋰電池儲能也是占主導(dǎo)地位，所以今天仍舊以鋰電池火災(zāi)防控為主要話題展開討論。
如今國內(nèi)鋰電池儲能電站面臨以下四方面的挑戰(zhàn)：
第一，火災(zāi)載荷大。目前越來越多的鋰電池儲能電站達(dá)到百兆瓦級，功率越大一旦發(fā)生事故，可能帶來的連鎖災(zāi)害效應(yīng)也越大。
第二，系統(tǒng)聯(lián)動能力要求高。鋰電池儲能系統(tǒng)內(nèi)包含電池、BMS、PCS、溫控以及消防系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)的供應(yīng)商往往都只具備單一系統(tǒng)供應(yīng)能力，因此如何將這些系統(tǒng)及其相應(yīng)的設(shè)備安全可靠的集成起來，這是一個綜合性的問題，對集成商要求頗高。
第三，探測報(bào)警能力要求高。如何在復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)備中識別風(fēng)險(xiǎn)、探測數(shù)據(jù)、抗干擾并準(zhǔn)確反饋報(bào)警信號，這需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行周密思考。
第四，鋰離子電池火災(zāi)的特殊性。鋰電池火災(zāi)不同于普通電氣火災(zāi)，在撲滅明火的基礎(chǔ)之上，更應(yīng)該考慮的是熱失控早期的升溫抑制以及后期的抑制復(fù)燃。
綜合考慮鋰電池儲能電站的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，我們覺得有以下四方面需要格外注意：
第一，關(guān)注鋰電池本質(zhì)安全。做好電芯品質(zhì)控制和保證電芯體質(zhì)一致性，拒絕使用梯次利用電芯可以有效降低后期投運(yùn)過程中發(fā)生故障的概率。
第二，儲能電站管理系統(tǒng)需要從軟件和硬件層面上盡可能消除隱患。
第三，儲能電站安全性設(shè)計(jì)需要考慮分級防護(hù)，整體有機(jī)結(jié)合。
第四，其他環(huán)境因素/人為因素導(dǎo)致的問題。
在以上問題中，我們圍繞鋰電池在運(yùn)行中可能引發(fā)熱失控的因素找出來，不外乎內(nèi)因：質(zhì)量問題；外因：運(yùn)行損壞。在鋰電池充電過程中，鋰離子還原形成樹枝狀的金屬鋰，嚴(yán)重時會刺穿隔膜引起短路，從而導(dǎo)致熱失控的發(fā)生。
目前市面上常見的的消防解決方案，是在儲能集裝箱或者電柜內(nèi)布置七氟丙烷或全氟己酮滅火系統(tǒng)，這類消防系統(tǒng)過去較多應(yīng)用在數(shù)據(jù)機(jī)房/配電室等場景，可以滿足空間級電氣火災(zāi)消防需求。
通常情況下，這類系統(tǒng)配備的是儲壓式七氟丙烷或者全氟己酮消防系統(tǒng)。通過傳統(tǒng)的溫感煙感以及可燃?xì)怏w探測器來探測火災(zāi)信息，在發(fā)生明火后進(jìn)行藥劑釋放的動作。但是，在鋰電池領(lǐng)域，我們更需要關(guān)注的是藏在電池箱殼體內(nèi)部的電芯熱失控問題。新國標(biāo)42288在出臺征求意見稿的時候，引入了“電池模塊級消防”“抑制復(fù)燃”等概念，我們認(rèn)為這個理念是非常準(zhǔn)確的。在這個方面國安達(dá)充分考慮了鋰電池?zé)崾Э貥O早期探測需求以及發(fā)生熱失控后應(yīng)有的重點(diǎn)舉措，開發(fā)出具有智能預(yù)警+精準(zhǔn)探測+高效抑制功能的鋰電池儲能柜火災(zāi)抑制系統(tǒng)。
在探測方面，我們針對性地設(shè)計(jì)了吸氣式探測器，可通過布置在電池箱上的噴頭，抽取電池箱內(nèi)氣體進(jìn)行采樣分析，根據(jù)需求可實(shí)時探測電池箱內(nèi)的溫度、煙霧、可燃?xì)怏w及VOC濃度等數(shù)據(jù)。
針對電池?zé)崾Э靥匦?，在極早期探測到電池箱內(nèi)的電芯釋放一定的可燃?xì)怏w后，會發(fā)出告警信號，同時加快采樣頻率，持續(xù)采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)。通過算法進(jìn)一步判定電芯是否處于熱失控狀態(tài)。
如果判定正在發(fā)生熱失控，則通過同一套管路對電池箱內(nèi)部進(jìn)行釋放藥劑。我們使用雙流體霧化技術(shù)，液態(tài)藥劑經(jīng)過氣體的二次激化，形成微米級霧化顆粒，迅速充滿電池箱，可快速撲滅明火并持續(xù)快速降低故障電芯溫度。
實(shí)驗(yàn)證明，鋰電池火災(zāi)發(fā)生后，除了撲滅明火之外，依然需要持續(xù)較長時間對故障電芯的降溫抑制，才能較好的保證不復(fù)燃。
外置式的吸氣式探測器不僅便于維護(hù)，而且可以確保電池箱內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后不會影響其探測功能，在第一次噴灑藥劑完成后，重新啟動吸氣探測，重新監(jiān)控電池箱內(nèi)狀態(tài)。本方案除了能實(shí)現(xiàn)多次高效抑制噴灑藥劑，也具有獨(dú)立外接水源（藥劑源）進(jìn)行噴灑抑制功能。
相較于目前較為常見的Pack級方案，也就是電池箱內(nèi)置探測器、單Pack控制噴灑的泵組式方案，我們的方案具有零部件少、控制節(jié)點(diǎn)少、探測器便于維護(hù)、成本低等優(yōu)勢。相較于電池箱預(yù)埋氣溶膠或全氟己酮藥劑管等方案，我們方案的優(yōu)勢在于可實(shí)現(xiàn)持續(xù)、多次抑制。相較于儲壓式Pack級方案，我們可實(shí)現(xiàn)高效、多次、多點(diǎn)噴灑。
在滿足國標(biāo)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，國安達(dá)一直致力于研發(fā)更高效的滅火裝置?；诔渥愕膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，依托自身良好的專家團(tuán)隊(duì)資源，始終堅(jiān)持將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)最小化是國安達(dá)的理念。
在鋰電池火災(zāi)防控領(lǐng)域，早在2013年國安達(dá)就與國內(nèi)權(quán)威消防研究所進(jìn)行聯(lián)合課題研究。在2015年更是率先推出專業(yè)化鋰電消防產(chǎn)品。2019年，我們開始著力電化學(xué)儲能電站火災(zāi)防控技術(shù)研發(fā)，推出鋰電池儲能柜火災(zāi)抑制系統(tǒng)。2022年，得益于公司十余載的科研技術(shù)沉淀，成立了鋰電池火災(zāi)防控技術(shù)專項(xiàng)事業(yè)部。并成功入選多家國內(nèi)知名儲能集成企業(yè)供應(yīng)商名錄。
2023年，鋰電池儲能產(chǎn)業(yè)持續(xù)騰飛，國安達(dá)也將一如既往投身消防安全領(lǐng)域，為我國安全、持續(xù)、穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)而努力。
謝謝大家！
