中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:據(jù)多家媒體報(bào)道,當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月20日,美國(guó)加利福尼亞州蒙特雷(Monterey)太平洋瓦電(PG&E)公司的一個(gè)變電站著火,火源是由變電站中特斯拉Megapack的巨型電池儲(chǔ)能設(shè)備引發(fā)的。
據(jù)公司發(fā)言人表示,火災(zāi)是20日凌晨1時(shí)30分左右被發(fā)現(xiàn)?;馂?zāi)發(fā)生后,附近居民被緊急撤離,大火還導(dǎo)致道路被封鎖。
據(jù)蒙特雷當(dāng)?shù)氐目諝馕廴究刂乒賳T理查德·斯特德曼表示,一般來(lái)說(shuō),鋰離子電池火災(zāi)會(huì)釋放出鹽酸和氫氟酸等有毒成分,雖然目前關(guān)于這場(chǎng)火災(zāi)是否會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生影響尚無(wú)法確定,但將在火災(zāi)完全撲滅后與地方當(dāng)局合作研究這個(gè)問(wèn)題。
據(jù)悉,2021年7月
澳大利亞維多利亞州
特斯拉儲(chǔ)能電站在初步測(cè)試期間
電池組就曾因
冷卻劑泄漏導(dǎo)致短路引發(fā)火災(zāi)
目前,在可再生能源發(fā)展剛需下
電化學(xué)儲(chǔ)能迎來(lái)了快速發(fā)展
包括我國(guó)在內(nèi),很多國(guó)家都在加快建設(shè)電化學(xué)儲(chǔ)能電站的步伐
國(guó)內(nèi)某地電化學(xué)儲(chǔ)能電站
鋰離子電池作為電化學(xué)儲(chǔ)能中主要設(shè)備
其自身缺點(diǎn)給這些儲(chǔ)能電站
帶來(lái)了不小的安全風(fēng)險(xiǎn)
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據(jù)了解,位于Monterey county的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目被稱為Elkhorn Battery,已于4月7日投運(yùn),并得到了加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(CAISO)的市場(chǎng)參與認(rèn)證。它是由PG&E和特斯拉共同設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)的,該項(xiàng)目由PG&E持有和運(yùn)營(yíng)。
Elkhorn由256個(gè)特斯拉Megapack電池單元組成,每個(gè)單元都將電池和PCS設(shè)備集成在一個(gè)柜子里,通過(guò)變壓器和開(kāi)關(guān)設(shè)備連接到115kV輸電系統(tǒng)。
它可以提供182.5MW的功率,時(shí)長(zhǎng)達(dá)到4小時(shí),并將參與CAISO電力批發(fā)市場(chǎng),提供輔助服務(wù)例如運(yùn)行備用。
該位置還有另一處儲(chǔ)能設(shè)施——Vistra能源公司的400MW/1600MWh Moss Landing儲(chǔ)能站,這個(gè)儲(chǔ)能設(shè)施也由PG&E擁有,是世界上最大的電池儲(chǔ)能系統(tǒng),Vistra最近宣布計(jì)劃再增加350MW/1400MWh的儲(chǔ)能。在去年,由于噴淋系統(tǒng)的故障,它停運(yùn)了一段時(shí)間。但在2022年2月13日晚上,加州Moss Landing儲(chǔ)能電站項(xiàng)目再次發(fā)生事故,大約有10個(gè)電池架被熔化。這是過(guò)去五個(gè)月里該項(xiàng)目發(fā)生的第二次事故。加州Moss Landing儲(chǔ)能電站項(xiàng)目由LG Energy Solution為項(xiàng)目提供了4500個(gè)TR1300電池架以及JH4高能量型電芯,F(xiàn)luence是該項(xiàng)目的系統(tǒng)集成商以及工程承包商。
此外,2021年7月,澳大利亞300MW/450MWh的Victorian Big Battery電池儲(chǔ)能項(xiàng)目發(fā)生火災(zāi),調(diào)查結(jié)果顯示,事故原因?yàn)槔鋮s液泄漏導(dǎo)致電池單體熱失控,最終造成起火。該項(xiàng)目也是采用特斯拉Megapack電池儲(chǔ)能系統(tǒng)單元(項(xiàng)目計(jì)劃共計(jì)安裝212個(gè)單元)。在隨后發(fā)布的火災(zāi)調(diào)查報(bào)告指出,這個(gè)事件是波及到特斯拉Megapacks產(chǎn)品的第一次火災(zāi)。
2021年4月16日
北京市
11時(shí)50分許,位于豐臺(tái)區(qū)西馬場(chǎng)甲14號(hào)的北京福威斯油氣技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱福威斯油氣公司)光儲(chǔ)充一體化項(xiàng)目發(fā)生火災(zāi)爆炸,事故造成1人遇難、2名消防員犧牲、1名消防員受傷,火災(zāi)直接財(cái)產(chǎn)損失1660.81萬(wàn)元。
經(jīng)調(diào)查,事故直接原因系西電池間內(nèi)的磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障,引發(fā)電池?zé)崾Э仄鸹?。北樓爆炸直接原因?yàn)槟蠘请姵亻g內(nèi)的單體磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障,引發(fā)電池及電池模組熱失控?cái)U(kuò)散起火,事故產(chǎn)生的易燃易爆組分通過(guò)電纜溝進(jìn)入北樓儲(chǔ)能室并擴(kuò)散,與空氣混合形成爆炸性氣體,遇電氣火花發(fā)生爆炸。
盡管,目前我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了包括
《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》
《光儲(chǔ)系統(tǒng)用功率轉(zhuǎn)換設(shè)備技術(shù)規(guī)范》
《電池儲(chǔ)能功率控制系統(tǒng)變流器技術(shù)規(guī)范》
在內(nèi)的一系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
但對(duì)儲(chǔ)能電站控制保護(hù)設(shè)備基本技術(shù)條件
儲(chǔ)能電站及電池系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)
儲(chǔ)能電站運(yùn)行環(huán)境要求
儲(chǔ)能電站消防安全等方面的標(biāo)準(zhǔn)仍然缺乏
電化學(xué)儲(chǔ)能電站的安全運(yùn)行
仍然面臨不小的挑戰(zhàn)
鋰離子電池火災(zāi)特征及撲救措施
常見(jiàn)安全隱患
一般來(lái)說(shuō),鋰離子電池出現(xiàn)安全問(wèn)題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸。出現(xiàn)這些問(wèn)題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控,此外,鋰離子電池還可能受到一些外部因素的影響發(fā)生安全問(wèn)題,如過(guò)充、火源、擠壓、穿刺、短路等。
目前,市場(chǎng)上新能源汽車以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池使用最為廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì),歷年電動(dòng)車鋰離子電池火災(zāi)事故中,68%由于內(nèi)部或者外部短路造成,15%由于充放電造成,7%由于設(shè)備意外啟動(dòng)造成,10%為其他原因造成。
從起火原因看,電氣故障和自燃是造成電動(dòng)車火災(zāi)的主要原因,而過(guò)充、電池單體故障、電氣線路短路是導(dǎo)致火災(zāi)的根本原因。
火災(zāi)特征
氣體逸出是鋰離子電池失控的主要表現(xiàn)之一。鋰離子電池起火,會(huì)急速噴出大量的白色煙霧, 其主要成分為鋰電池電解液的蒸氣或分解產(chǎn)物。在起火初期, 煙霧顏色差異是區(qū)分鋰電池起火和常見(jiàn)火災(zāi)最明顯的特征之一。
鋰離子電池?zé)崾Э睾?,分解出的可燃?xì)怏w與空氣混合形成爆炸性混合氣體,遇鋰電池噴射出的高溫顆粒,在局部空間會(huì)發(fā)生爆燃,導(dǎo)致起火初期經(jīng)常伴有爆炸聲響。
火災(zāi)撲救方法
目前,鋰離子電池火災(zāi)撲救主要有以下幾種方法。
1. 將滅火效果較好的滅火劑與降溫效果較好的滅火劑相結(jié)合。如使用全氟己酮和細(xì)水霧先后進(jìn)行滅火,利用全氟己酮優(yōu)良的滅火作用熄滅電池火焰,隨后利用細(xì)水霧的降溫作用,及時(shí)降低熱失控電池溫度和環(huán)境溫度,防止電池發(fā)生復(fù)燃和熱失控傳播。
2. 通過(guò)間歇噴射滅火劑的方式進(jìn)行高效滅火降溫。以全氟己酮作為滅火劑,發(fā)生火災(zāi)時(shí),首先噴射大量的全氟己酮進(jìn)行滅火,降低模組中可燃?xì)怏w的濃度。隨后根據(jù)溫度變化,多次少量的間歇噴射全氟己酮,進(jìn)行有效降溫和維持模組中全氟己酮的滅火濃度,防止電池發(fā)生復(fù)燃。
3. 將火災(zāi)抑制膠囊置于電池內(nèi)部也可以抑制電池?zé)崾Э兀缑骰?。抑制膠囊由全氟己酮、磷酸三甲酯和五氟丙烷組成。其中,全氟己酮為滅火劑,磷酸三甲酯為阻燃劑,五氟丙烷為驅(qū)動(dòng)劑。電池?zé)崾Э貢r(shí),膠囊受熱破裂,驅(qū)動(dòng)劑將抑制劑推向電池內(nèi)部,在短時(shí)間內(nèi)熄滅電池火,并抑制電池內(nèi)部反應(yīng),進(jìn)而抑制熱失控的進(jìn)一步擴(kuò)展,防止發(fā)生熱失控傳播、火災(zāi)蔓延等事故。值得注意的是,滅火后要及時(shí)排氣泄壓。電池?zé)崾Э貢r(shí),產(chǎn)生大量的可燃易爆氣體,當(dāng)電池火焰被熄滅后,這些可燃易爆氣體仍積聚在電池模組或者預(yù)制艙內(nèi),因此需要在電池滅火后及時(shí)將這些可燃易爆氣體排出,降低模組或預(yù)制艙內(nèi)的壓力和濃度。