中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，美國(guó)紐約Chaumont村萊姆小鎮(zhèn)附近的光伏發(fā)電配備的儲(chǔ)能電站起火，這已經(jīng)是2023年上半年，紐約發(fā)生的第三起儲(chǔ)能起火事件。2023年5月，紐約長(zhǎng)島的東漢普頓儲(chǔ)能中心5MW/40MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)起火，隨后在6月底，紐約奧蘭治縣沃里克鎮(zhèn)的四套儲(chǔ)能系統(tǒng)中的兩個(gè)發(fā)生火災(zāi)。陸續(xù)發(fā)生的儲(chǔ)能電站起火事件，令當(dāng)?shù)卣a(chǎn)生高度警惕、對(duì)儲(chǔ)能項(xiàng)目投資愈發(fā)謹(jǐn)慎，這不僅為紐約、也為我國(guó)的儲(chǔ)能行業(yè)敲響警鐘。
標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，為行業(yè)撥開云霧
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授孫金華曾公開表示，“當(dāng)前儲(chǔ)能電站行業(yè)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！?
有業(yè)內(nèi)人士曾對(duì)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)解釋，國(guó)外看待儲(chǔ)能安全問題的思考方式與國(guó)內(nèi)存在很大差異，國(guó)外更多的是依賴于保險(xiǎn)。即對(duì)投資者來說，一旦發(fā)生問題、其財(cái)產(chǎn)依然有保障。但中國(guó)國(guó)內(nèi)情況則完全不同，各行各業(yè)都高度警惕各類安全風(fēng)險(xiǎn)、更不允許事故發(fā)生。
嚴(yán)格來說，我國(guó)的儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)制定是師從于美國(guó)。美國(guó)是全球范圍內(nèi)最早提出儲(chǔ)能消防相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家。2019年8月，由美國(guó)國(guó)家消防協(xié)會(huì)（NFPA）制定的于儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)危險(xiǎn)和安全建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)——《固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝標(biāo)準(zhǔn)NFPA 855》被批準(zhǔn)為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并且其中還引入了被稱為國(guó)際最嚴(yán)苛的系統(tǒng)級(jí)安全認(rèn)證——《儲(chǔ)能系統(tǒng)及設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)UL9540》和《評(píng)價(jià)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中熱失控火焰?zhèn)鞑サ陌踩囼?yàn)方法UL 9540A》，從項(xiàng)目設(shè)計(jì)到驗(yàn)收都圍繞火災(zāi)的防范和救援進(jìn)行。
我國(guó)在電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全配置國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不健全，尤其是在細(xì)節(jié)地方還不夠明確，直到2023年7月1日起正式實(shí)施的《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》，才撥開云霧見青天。自2014年起，我國(guó)就陸續(xù)出臺(tái)了電化學(xué)儲(chǔ)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于儲(chǔ)能安全的規(guī)定，通常都是隱藏在對(duì)儲(chǔ)能電站其他裝置的要求中的，像《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》這樣明確的要求是首次。
目前消防廠商通常以“幾級(jí)”防護(hù)來描寫自家產(chǎn)品，多數(shù)為三級(jí)防護(hù)，有的甚至到了四級(jí)防護(hù)，但是到底多少級(jí)防護(hù)才能實(shí)現(xiàn)真正的安全？
儲(chǔ)能電站與其他行業(yè)的滅火大不相同，其他行業(yè)滅火系統(tǒng)以煙感、溫度為主。而通過以往事故案例來看，儲(chǔ)能電池本體依然是儲(chǔ)能電站的主要風(fēng)險(xiǎn)源。儲(chǔ)能安全不是疊疊樂，不代表級(jí)數(shù)越多越安全，儲(chǔ)能行業(yè)需要更關(guān)注極早期探測(cè)，更早期觀測(cè)到熱失控，以避免火災(zāi)發(fā)生。
在《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》中不僅指出了“盡早探測(cè)、精準(zhǔn)滅火”的大方向，同時(shí)還強(qiáng)調(diào)，電池艙應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，鋰電池艙自動(dòng)滅火系統(tǒng)的最小保護(hù)單元宜為電池模塊，每個(gè)電池模塊可單獨(dú)配置滅火介質(zhì)噴頭或探火管。這也助推了pack級(jí)消防市場(chǎng)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。
Pack級(jí)消防迎來新機(jī)遇
Pack級(jí)消防，簡(jiǎn)單來說就是每一個(gè)電池pack都有專門的消防來保證安全，主要目的是防止電池發(fā)生過熱、短路或其他故障導(dǎo)致的火災(zāi)，在電氣火災(zāi)的初始階段就能有效的監(jiān)測(cè)與抑制撲滅。這正符合新國(guó)標(biāo)所指出的“盡早探測(cè)、精準(zhǔn)滅火”。
自新國(guó)標(biāo)發(fā)布以來，就有多家消防企業(yè)積極布局，青鳥消防在調(diào)研中表示，儲(chǔ)能消防市場(chǎng)有寬帶和窄帶，窄帶約30億元左右規(guī)模，寬帶則可能有百億元規(guī)模，這取決于儲(chǔ)能電站的具體配置。
煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技股份有限公司，針對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能安全問題，區(qū)別于傳統(tǒng)的消防率先提出儲(chǔ)能電站智慧消防概念。倡導(dǎo)“基于氣相分析的熱失控征兆集預(yù)警技術(shù)”“多傳感器冗合應(yīng)用技術(shù)”“消防防火分區(qū)四級(jí)防護(hù)”和“消防系統(tǒng)和儲(chǔ)能電氣聯(lián)動(dòng)策略”技術(shù)，可根據(jù)電池?zé)崾Э亍㈦娊庖盒孤?、電氣火?zāi)初期、電池?zé)崧拥炔煌瑖?yán)重程度進(jìn)行分級(jí)控制，實(shí)現(xiàn)多級(jí)預(yù)警，方便運(yùn)維操作。
國(guó)安達(dá)股份有限公司，曾在投資者互動(dòng)中回復(fù)，公司的儲(chǔ)能消防產(chǎn)品能夠做到PACK電芯級(jí)，以電池簇為防護(hù)單元，采用集中式氣體探測(cè)采樣分析，通過預(yù)設(shè)在每個(gè)PACK箱內(nèi)的探測(cè)器，實(shí)時(shí)探測(cè)鋰電池內(nèi)部化學(xué)成分的變化，由芯片對(duì)各種參數(shù)的變動(dòng)情況進(jìn)行分析計(jì)算，當(dāng)該簇電池箱內(nèi)部單體電池出現(xiàn)熱失控征兆時(shí)，即刻自動(dòng)啟動(dòng)該簇的分區(qū)控制閥，抑制介質(zhì)通過連接在每箱電池的噴頭噴灑到電池箱內(nèi)，對(duì)電池箱內(nèi)的電芯進(jìn)行有效的火災(zāi)較早期抑制防控、快速惰化抑制，有效的降低鋰電池?zé)崾Э財(cái)U(kuò)展及儲(chǔ)能柜爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
百年企業(yè)美國(guó)開利消防旗下?lián)碛斜姸嘞榔髽I(yè)，比如海灣安全技術(shù)有限公司就是其中之一。開利消防擁有儲(chǔ)能電站一站式消防整體解決方案。氣體滅火控制器可根據(jù)客戶需要自由組網(wǎng)，通訊穩(wěn)定，管理便捷；多種探測(cè)產(chǎn)品組合可實(shí)現(xiàn)PACK級(jí)、 簇級(jí)和艙級(jí)多層立體探測(cè)，精準(zhǔn)探測(cè)，可檢測(cè)CO以及H2的排出；電池包和電池艙配置滅火噴頭，可實(shí)現(xiàn)靶向滅火或雙重滅火；氣體滅火系統(tǒng)依托開利 UL 產(chǎn)品技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)計(jì)算與控制，多次點(diǎn)噴，防復(fù)燃系統(tǒng)抗干擾性高，穩(wěn)定性高，誤報(bào)率低，故障率低，維護(hù)率低；可根據(jù)客戶需要自由聯(lián)動(dòng)編程，既可與風(fēng)機(jī)、斷路器等聯(lián)動(dòng)，也可與 EMS、BMS 通訊，靈活高效。
青鳥消防股份有限公司聚焦于消防安全與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，是儲(chǔ)能消防安全解決方案供應(yīng)商。青鳥消防的集裝箱PACK級(jí)方案，微型探測(cè)器植入式靈活布置，對(duì)復(fù)雜情況適應(yīng)性最強(qiáng)，電池模塊級(jí)精準(zhǔn)定位探測(cè)、精準(zhǔn)降溫滅火，早預(yù)警，早處置，盡可能防患未然，減小損失和影響。
安徽中科久安新能源有限公司為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與安徽中科中渙智能裝備股份有限公司投資設(shè)立的高新技術(shù)企業(yè)，依托中科大火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)學(xué)科前沿技術(shù)，針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，公司自主研發(fā)的“電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)熱失控監(jiān)測(cè)預(yù)警及防護(hù)系統(tǒng)”，通過多參數(shù)耦合探測(cè)技術(shù)（溫度、煙霧、特征氣體、火焰等）與鋰離子電池?zé)崾Э仡A(yù)測(cè)模型的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池火災(zāi)的精準(zhǔn)判斷和多級(jí)預(yù)警。運(yùn)用其獨(dú)特的點(diǎn)動(dòng)噴射技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱失控模組的快速撲救和長(zhǎng)效抑制，該系統(tǒng)的站級(jí)消防控制主機(jī)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能電站級(jí)火災(zāi)的多級(jí)防護(hù)。
湖北及安盾消防科技有限公司，有針對(duì)儲(chǔ)能電池pack級(jí)防護(hù)系統(tǒng)，根據(jù)電池模組尺寸和電芯容量，將及安盾脈沖氣溶較安裝于pack箱內(nèi)部，采用線型感溫探測(cè)器快速探測(cè)火情，5S 內(nèi)快速撲滅電池火。及安盾研究發(fā)現(xiàn)電池火從內(nèi)往外滅火是最有效的滅火方法，可以令熱失控?fù)p失減至最低。
安徽成威消防科技有限公司，專注儲(chǔ)能PACK級(jí)消防安全解決方案。該方案按照新國(guó)標(biāo)GB/T42288-2022規(guī)范要求，消防設(shè)計(jì)響應(yīng)最小防護(hù)單元。電池模組內(nèi)安裝復(fù)合探測(cè)器，一旦可燃?xì)怏w、煙霧、電解液或溫度達(dá)到閾值，復(fù)合探測(cè)器立即將信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)集中器，并打開對(duì)應(yīng)的管道選擇閥。主機(jī)接收集中器的信號(hào)后，啟動(dòng)抑制裝置及相關(guān)聯(lián)動(dòng)，將全氟己酮滅火藥劑通過預(yù)設(shè)管網(wǎng)和開啟的閥門，噴射至熱失控的PACK包，且根據(jù)編程邏輯預(yù)設(shè)，連續(xù)多次噴射，持續(xù)降溫，有效抗復(fù)燃。當(dāng)艙內(nèi)CO及氫氣濃度上升，艙內(nèi)感煙感溫和可燃?xì)怏w探測(cè)器向主機(jī)上傳告警信號(hào)，通過消防主機(jī)啟動(dòng)艙內(nèi)全淹沒氣體消防裝置，通艙抑制。艙內(nèi)消防設(shè)計(jì)預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)消防栓接口，鋪設(shè)水噴淋管道，進(jìn)行全淹沒或浸沒供水，多維度防護(hù)。
浙江杭消消防設(shè)備有限公司首創(chuàng)“鋰離子電池?zé)崾Э啬Ｐ汀彪姵叵錈崾Э乇O(jiān)測(cè)及自動(dòng)滅火技術(shù)。擁有的儲(chǔ)能PACK消防解決方案，可精準(zhǔn)到pack級(jí)的探測(cè)和噴灑抑制；大瓶組，藥劑安全、持久抑制不復(fù)燃；采用復(fù)合探測(cè)器,多級(jí)報(bào)警復(fù)合判斷而實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警、準(zhǔn)確報(bào)警;適合風(fēng)冷、液冷的集裝箱級(jí)儲(chǔ)能電站消防安全解決方案；可與BMS結(jié)合智能判斷和聯(lián)動(dòng)；兼有艙級(jí)和電氣間探測(cè)報(bào)警。
中科運(yùn)安（深圳）科技實(shí)業(yè)有限公司專注工業(yè)設(shè)備消防安全、預(yù)防火災(zāi)，旗下?lián)碛袃?chǔ)能集裝箱(40尺+液冷)解決方案(PACK級(jí)探測(cè)+滅火)，全氟己酮霧化噴頭實(shí)現(xiàn)霧化顆粒≤200um，電化學(xué)極早期探測(cè)器可探測(cè)煙霧、溫度、甲烷、一氧化碳四合一探測(cè)，并聯(lián)動(dòng)輸出控制。電化學(xué)自動(dòng)消防系統(tǒng)可智能邏輯判斷聯(lián)動(dòng)滅火，可編程靈活調(diào)控多次點(diǎn)噴點(diǎn)放，分區(qū)控制。
四川千頁(yè)科技的儲(chǔ)能柜液冷主動(dòng)防護(hù)方案，每個(gè)儲(chǔ)能柜作為一個(gè)防護(hù)區(qū)，設(shè)置兩級(jí)防護(hù)--包級(jí)防護(hù)與柜級(jí)防護(hù)；其中包級(jí)防護(hù)采用二合一復(fù)合探測(cè)器，放置于每個(gè)電池Pack內(nèi)探測(cè)可燃?xì)怏w濃度及溫度，每個(gè)Pack上設(shè)置一刺破閥和包級(jí)噴頭，二合一復(fù)合探測(cè)器與柜式儲(chǔ)能非儲(chǔ)壓滅火裝置進(jìn)行電氣連接，并轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)應(yīng)刺破閥的控制指令。另外，柜級(jí)防護(hù)采用被動(dòng)式防護(hù)，通過非儲(chǔ)壓式全氟己酮滅火裝置與感溫磁發(fā)電組件組合使用，對(duì)儲(chǔ)能柜進(jìn)行全淹沒防護(hù)，并反饋啟動(dòng)信號(hào)給到柜式儲(chǔ)能非儲(chǔ)壓滅火裝置。
Pack級(jí)消防市場(chǎng)仍需冷靜
新國(guó)標(biāo)的實(shí)施推動(dòng)儲(chǔ)能消防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入PACK級(jí)滅火階段，這為儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展奠定了安全基礎(chǔ)。但是，pack級(jí)該如何去消防以及部分裝置的細(xì)節(jié)還沒有規(guī)定，這也導(dǎo)致各個(gè)廠商的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，行業(yè)上關(guān)于真假pack的討論也從未停止。
新國(guó)標(biāo)在征求意見稿階段，為“最小保護(hù)單元應(yīng)為電池模塊，每個(gè)電池模塊宜單獨(dú)配置探測(cè)器和滅火介質(zhì)噴頭”的建議性表述，而在正式稿中變成了“鋰離子電池室/艙自動(dòng)滅火系統(tǒng)的最小保護(hù)單元宜為電池模塊，每個(gè)電池模塊可單獨(dú)配置滅火介質(zhì)噴頭或探火管”。正式稿的緩和處理，旨在避免因“強(qiáng)制性”帶來的粗制濫造、過度宣傳等問題。
Pack級(jí)消防的技術(shù)完善，仍然需要市場(chǎng)考驗(yàn)。此外，進(jìn)一步降低儲(chǔ)能系統(tǒng)起火風(fēng)險(xiǎn)也同時(shí)還有較大空間。在儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)中，降溫防止復(fù)燃也是控制或在非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。可以看出，不少pack級(jí)消防產(chǎn)品的最后一步，仍然在艙級(jí)使用水噴淋進(jìn)行滅火降溫，但是在儲(chǔ)能火災(zāi)中，靠這一方法達(dá)到持續(xù)控火降溫的作用還不理想。
儲(chǔ)能消防無法做到完美，而是整個(gè)行業(yè)都要為之努力去完善，為保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮更加重要的作用，從而助推儲(chǔ)能行業(yè)向前發(fā)展。
未來的儲(chǔ)能安全，更多的還是要靠數(shù)字化技術(shù)，更精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)、更精準(zhǔn)的定位、更精準(zhǔn)的預(yù)警，再加上運(yùn)維人員甚至消防人員的高效且有效處置，最終才能實(shí)現(xiàn)高枕無憂，保證儲(chǔ)能電站項(xiàng)目安全、保證儲(chǔ)能投資方的資產(chǎn)安全。
