據(jù)不完全統(tǒng)計，近10年間，全球共發(fā)生30+起儲能電站起火爆炸事故。其中，日本1起、美國2起、比利時1起、中國3起、韓國24起。造成了人力，財力巨大的損失和破壞。
如美國亞利桑那州的公共服務(wù)公用事業(yè)公司（APS）發(fā)生大規(guī)模電池儲能項目（三元鋰電池）爆炸，造成8名消防隊員受傷。
因此確保使用鋰離子電池儲能系統(tǒng)的消防和維修人員安全是及其重要的問題。為避免儲能電站事故，我們應(yīng)采取哪些安全技術(shù)和措施？
新能源電源側(cè)儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能、大型離網(wǎng)和微網(wǎng)儲能電站，常采用集裝箱式儲能，數(shù)萬支電芯通過串/并聯(lián)的方式，安裝在集裝箱內(nèi)。
鋰離子電池正負極之間只有一層很薄的隔膜絕緣，電氣隔離主要依賴絕緣材料和電氣開關(guān)，絕緣材料在高溫下有可能碳化，變成導電材料，隔離開關(guān)在高壓下也可能擊穿，功率器件開關(guān)管，在反向高壓，浪涌沖擊下，也有可能非正常導通。
在長期數(shù)千次的充放電循環(huán)中，尤其是過充過放過溫狀態(tài)下，有可能造成電芯短路故障，局部失控，其中任何一個電芯出現(xiàn)安全問題，如果沒有嚴密的安全防護措施提前應(yīng)對，都可能引起系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)，造成爆炸事故。
增加絕緣材料和強度，構(gòu)建儲能電站的銅墻鐵壁，有可能解決儲能電站的安全問題，但會增加電站的成本，不利于儲能的大規(guī)模推廣應(yīng)用。
工商儲能的安全問題，需要從系統(tǒng)方案、材料選型、安防設(shè)計等多方面著手，才能綜合兼顧安全和成本兩個重要指標。
目前儲能電站采取的主要安全技術(shù)和措施有：新型模塊化儲能技術(shù)，氣凝膠隔熱絕緣材料，傳統(tǒng)的電氣保護、熱管理和高效消防安全系統(tǒng)等。
第一代鋰電將電池PACK簡單串聯(lián)成簇，第二代鋰電在一代鋰電的基礎(chǔ)上增加了部分智能電池管理單元。然而鋰電系統(tǒng)的直流母線高壓與電池絕緣風險、簇間放電不均流、梯次電池無法混用等一系列問題無法徹底解決，給鋰電的安全穩(wěn)定應(yīng)用打上了問號。
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新型模塊化儲能，每一個電池模組對應(yīng)一個BMS電池管理系統(tǒng)，配備的電氣物理雙隔離、故障模塊自動退出、電池絕緣失效預警等多重功能，保障了鋰電池的安全性和可靠性，模塊自適應(yīng)主動均流，支持梯次電池混用和不同品牌電池混用，分期擴容及分鐘級維護，一舉解決了鋰電池諸多應(yīng)用難題。?
▲電池組YTP280024A的特點
為了滿足項目現(xiàn)場地環(huán)境條件及系統(tǒng)運行工況下，電池組及配套設(shè)備的正常使用，集裝箱通過以下幾個方面進行熱管理控制，主要含空調(diào)、熱管理設(shè)計、保溫層等方面，熱管理系統(tǒng)使集裝箱內(nèi)的溫度能保證電池組及配套電氣設(shè)備的正常運行。?
集裝箱內(nèi)的溫度控制方案如下：通過溫度探頭實時監(jiān)測集裝箱內(nèi)各設(shè)定點的溫度，當設(shè)定點的溫度高于空調(diào)的設(shè)定啟動溫度時，空調(diào)運行制冷功能，并通過特制的風道對集裝箱內(nèi)部進行降溫，溫度達到設(shè)定值的下限時，空調(diào)停止工作。
當設(shè)定點的溫度低于空調(diào)的設(shè)定啟動溫度時，空調(diào)運行制熱功能，并通過特制的風道對集裝箱內(nèi)部進行升溫，溫度達到15℃，空調(diào)停止工作。
鋰電池在運行過程中由于內(nèi)部電化學反應(yīng)存在和環(huán)境溫度升高的影響，會提升電池的內(nèi)腔溫度而使反應(yīng)加劇；而在高寒地區(qū)，由于環(huán)境低溫的影響，也會降低電池內(nèi)的反應(yīng)速度。前者可能導致熱失控而使電池提早失效并產(chǎn)生安全問題，后者也會降低電池的充放電能力和效率。
相較鉛酸電池，同體積的鋰電池密度更大，儲存能量更多，爆燃起火后，其火焰成噴射狀，火源溫度也更高，同時還會釋放大量有毒有害氣體，因此安全隱患更大。撲救鋰電池火災(zāi)時，一要及時撲滅明火，避免火災(zāi)快速蔓延；
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二要降低熱失控反應(yīng)速率，使鋰電池內(nèi)部熱失控反應(yīng)產(chǎn)生的熱量有序釋放 ；
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三要持續(xù)降低鋰電池溫度，避免鋰電池火災(zāi)發(fā)生復燃和快速蔓延。
集裝箱內(nèi)集成消防裝置，多采用不低于三級的架構(gòu)，包括預警、告警和動作，消防系統(tǒng)的裝置，包含探測控制器，消防控制箱、聲光報警鈴/燈、溫度及鹽霧傳感器、全氟己酮氣體滅火裝置。
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探測控制器的安裝原則應(yīng)選擇靠近電池組位置，結(jié)合實際機架的結(jié)構(gòu)，可以選擇電池柜上頂部空間進行安裝。滅火器裝置采用柜式七氟丙烷滅火器和氣溶膠滅火裝置。其中，柜式全氟己酮安裝在電池室內(nèi)，氣溶膠自動滅火系列裝置安裝在電器室內(nèi)。
集裝箱內(nèi)配置全氟己酮消防裝置，煙霧傳感器、溫度傳感器一旦檢測到高溫火災(zāi)故障信號，集裝箱可通過聲光報警和遠程通信的方式通知用戶，同時，切掉正在運行的鋰電池成套設(shè)備。
30S后消防裝置釋放全氟己酮氣體滅火。集裝箱內(nèi)逃生門上需要顯著的指示：消防警示信號響起后請30S內(nèi)離開集裝箱。
資料來源：永泰數(shù)能、網(wǎng)絡(luò)
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