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安全生产月 | 电化学储能电站消防安全科普知识

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安全生产月 | 电化学储能电站消防安全科普知识

  • 分类:消防安全常识
  • 作者:
  • 来源:甘肃消防
  • 发布时间:2023-06-09 09:26
  • 访问量:0

【概要描述】

安全生产月 | 电化学储能电站消防安全科普知识

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  储能电站作为近年来发展较快的新能源技术之一,可以有效满足电力系统的新能源大规模接入需求,有灵活调节的显著优势,电化学储能电站是比较常见的一类储能电站。随着储能电站项目的建设和应用,其火灾危险性也逐渐显现,北京“4.16”储能电站火灾爆炸事故引起了社会强烈关注。

 

  储能电站火灾案例

 

  2021年4月16日,北京国轩福威斯公司一储能电站发生火灾。消防队在对电站南区进行处置过程中,电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸,导致2名消防员牺牲,1名消防员受伤,电站内1名员工失联。

  近年来,储能电站火灾爆炸事故屡见不鲜,据统计,过去一年全世界发生储能电站火灾超过30起。其中2017年8月至今,仅韩国就发生了29起储能电站火灾事故。此外,2019年4月19日,美国亚利桑那州发生电池储能项目爆炸,导致4名消防员受伤,其中2名重伤。

 

  什么是储能电站?

 

  就当它是个大号充电宝,商用兆瓦级别,家用的容量小点。为方便安装运输,通常以标准集装箱规格制作外包箱体。

 

  储能电站并不全是锂电池,铅酸电池、液流电池、钠硫电池都有,飞轮啊、超导啊也都是,抽水蓄能从理论上来说也是一种储能方式,只不过现在锂电池风头正劲,占比较高。

 

  储能电站火灾危险性

 

  1.储能电站火灾危险性主要在于其电池组高度聚集,当电池过充过放、过热、机械碰撞等内外部因素影响下,容易引起电池隔膜崩溃和内部短路,从而导致热失控。如果热失控在电池模组内发生传播,会导致系统的火灾事故的发生。电池采用的电解液有机溶剂多为可燃易燃液体,又增加了其发生火灾的隐患。此外,储能电站电池充放电频繁、电池梯次利用等自身特点也会在一定程度上增大火灾风险。

  2.此外,系统设计缺陷、运营管理不规范、消防保护不完备也是影响较大的安全因素。传统的消防措施难以有效抑制电池的热失控,进而导致初期火灾蔓延,进而演变为大规模火灾, 产生的有毒可燃气体也为火灾扑救带来挑战,可能进一步引发爆炸事故。

 

  为什么会爆炸?

 

  综合UL、Exponent(电池厂商LG化学请的第三方)以及DNV-GL(电厂请的第三方)出具的事故调查报告,虽然后两家在电池失效原因上各为其主各有主张,三份报告对爆炸的原因认定倒是非常一致。

 

  即某节锂电池发生故障进入热失控状态,其所在模组过热后,因缺乏有效隔热措施,导致其他模组连锁受热进入热失控状态并释放大量气体,电站箱体内的暖通设备在烟感探测器告警后自动停止运转,箱体本身也没有设置合适的通风设备,导致箱体内可燃气体高度积聚。

 

  箱体内的Novec1230全淹没灭火系统在烟感报警后正常喷射,但既没有起到降温作用,也没能抑制之后的爆炸。

第一块电池热失控3小时之后,消防员打开箱体大门,带来额外氧气,火星或热源最终引起爆燃。

  

  如何防范?

 

  抑制电池模组连锁热失控,避免爆炸性气体积聚是防止储能电站爆炸的关键。

 

  必须安装防爆通风设备,如果室内安装应设计直排管道;

  电池组间、电池架间隔热防护必不可少,防止热失控连锁反应,为冷却控制争取时间;

 

  热失控有别于着火,锂电池完全可以在无明火、无氧气支持状态下发生连锁热失控,所以类似Novec1230这种虽然是极为有效的锂电池火灾灭火剂,但在热失控事故中毫无用处;

 

  不管是冷却抑爆还是稀释有毒爆炸性气体,水雾效果都是极好的,实验证明水雾系统对电池组的降温效果远超Novec1230,大部分电池供应商也都采用这种灭火措施;

 

  箱体内要有完善的可燃气体侦测和通讯设备,便于远程掌握箱体内信息,避免消防救援人员因冒险开门检测被炸飞。

 

来源:甘肃消防

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