安全生产月 | 电化学储能电站消防安全科普知识

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：济宁消防

监制|王晓涛 校审|郭晨光

编辑|王姝晴

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