鋰電池儲能電站火災(zāi)頻發(fā),漢威科技筑牢儲能安全防線
近年來,全球新型儲能高速增長,我國已成為世界最大的儲能市場。數(shù)據(jù)顯示,2023年我國新增投運(yùn)的新型儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到21.5GW/46.6GWh,占全球新增裝機(jī)接近50%,其中鋰電池儲能占比97%。
然而,儲能行業(yè)蓬勃發(fā)展的同時,也伴隨著接連不斷的安全事故,引發(fā)社會廣泛關(guān)注。國外如美國加州Gateaway儲能電站火災(zāi)、德國尼爾莫爾商業(yè)區(qū)的鋰電池儲能集裝箱火災(zāi),國內(nèi)如溫州、北京豐臺的工商業(yè)儲能項目火災(zāi)等事故,均造成不同程度的損失。那么,鋰電池儲能電站為何火災(zāi)頻發(fā)?
部分早期儲能電站采用三元鋰電池,更易熱失控。目前新增的儲能電站多采用磷酸鐵鋰電池,其熱失控溫度為250~300℃,且熱失控后不產(chǎn)生氧氣,如能隔絕空氣,可防止火災(zāi)蔓延;而部分早期儲能項目,如美國加州Gateaway儲能電站,采用的是三元鋰電池,其熱失控的溫度為120~140℃,且熱失控后會釋放氫氣、氧氣等可燃?xì)怏w,更易熱失控,且容易發(fā)生復(fù)燃,撲救難度較大。
缺乏儲能專用探測設(shè)備,安全設(shè)計與熱失控管理不完善。部分儲能電站,尤其是早期建設(shè)項目,缺乏儲能專用的火災(zāi)探測設(shè)備,借用民用或建筑用煙感和可燃?xì)怏w探測器,對儲能消防探測器的適用性較差,存在誤報漏報問題;在安全監(jiān)測、消防系統(tǒng)等方面存在機(jī)制設(shè)計不完善、防護(hù)方式少、安裝不合理等問題。
電池箱內(nèi)部冷凝水是引發(fā)火災(zāi)的重要危險因素。隨著技術(shù)的發(fā)展,儲能電池的能量密度越來越高,液冷溫控技術(shù)成主流,而部分電池箱密封等級不高,空氣中的水分遇到溫度較低的液冷板后,會導(dǎo)致電池箱內(nèi)出現(xiàn)冷凝水。而冷凝水會造成器件、線纜絕緣性能下降,長期運(yùn)營之下有引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險。
目前,鋰電池儲能行業(yè)的安全建設(shè)水平參差不齊。一方面,越來越多中小企業(yè)跨界進(jìn)入儲能領(lǐng)域,缺少安全建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。另一方面,早期建設(shè)的儲能電站已運(yùn)行時間較長,部分電站已超過三年,可能存在較多安全隱患。
我國國家能源局已陸續(xù)發(fā)布多項通知,要求規(guī)范檢查可燃?xì)怏w探測裝置、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防設(shè)施的可靠性;加強(qiáng)發(fā)電側(cè)電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲能電站安全運(yùn)行風(fēng)險監(jiān)測,今年年底前完成企業(yè)自身監(jiān)測能力建設(shè),2025年以后新建及存量電化學(xué)儲能電站應(yīng)全部納入監(jiān)測范圍。
漢威科技集團(tuán)一站式儲能安全解決方案,從傳感器到復(fù)合火災(zāi)探測器,再到解決方案,自主研發(fā)設(shè)計,核心工藝自主可控,可以為多類型鋰電池儲能電站提供PACK級、簇級、艙級安全解決方案,綜合優(yōu)勢領(lǐng)先行業(yè)。
在傳感器方面,依托完善的傳感器技術(shù)研發(fā)平臺,自主研發(fā)生產(chǎn)了一氧化碳、氫氣、煙霧、VOC氣體、溫度、火焰等多種高性能傳感器,為提高傳感器性能,反復(fù)進(jìn)行穩(wěn)定性測試和優(yōu)化,可靠性測試時間累計超過3000小時,可對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行快速響應(yīng),精準(zhǔn)檢測,是鋰電池儲能電站安全預(yù)警的感知基礎(chǔ)。
在探測器及防控裝置方面,依托完善的智能儀器儀表技術(shù)平臺,自主研發(fā)了多款PACK級儲能專用的復(fù)合火災(zāi)探測器、簇級主動吸氣式火災(zāi)探測器、艙級火災(zāi)探測器,以及惰性氣體防控裝置、鋰電池(箱)主動防凝露裝置等消防控制相關(guān)設(shè)備。
在儲能安全解決方案方面,結(jié)合豐富的儲能安全實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以“預(yù)防為主,防消結(jié)合”為核心理念,打造了以高性能傳感器為感知基礎(chǔ),以儲能專用探測器及防控裝置為核心硬件的一站式儲能解決方案,可針對不同技術(shù)路線的鋰電池儲能電站提供定制化服務(wù)。
最早提前15分鐘精準(zhǔn)探測。集成多傳感器,綜合多種條件判斷,在熱失控早期即可精準(zhǔn)探測到特征氣體,可提前30秒到5分鐘進(jìn)行預(yù)警,主動式吸氣類型的探測器能將熱失控預(yù)警時間提前15分鐘以上,達(dá)行業(yè)領(lǐng)先水平。
防凝露裝置守護(hù)電芯安全。鋰電池(箱)主動防凝露裝置通過干燥過濾輔助氣瓶高壓空氣,將絕對干燥的空氣經(jīng)過減壓和限流,通過閥體、管路和噴頭輸送至 PACK 箱體內(nèi)部,將 PACK 內(nèi)部的水氣通過防爆閥和上下箱體縫隙排出,保證 PACK 箱體內(nèi)部的干燥度,提高電芯工作環(huán)境的安全性。
多級預(yù)警實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化監(jiān)測。實(shí)時監(jiān)測熱失控狀態(tài),實(shí)現(xiàn)多級預(yù)警,并與站內(nèi)消防主機(jī)、BMS(電池管理系統(tǒng))、EMS(能量管理系統(tǒng))等進(jìn)行聯(lián)動控制,有效對儲能電站電池進(jìn)行網(wǎng)格化監(jiān)測,快速反應(yīng),防止火情蔓延。
PACK、簇、艙級滅火全覆蓋。通過PACK、簇、艙級早期精準(zhǔn)探測,綜合惰性氣體主動惰化、全氟己酮、細(xì)水霧等抑制手段,構(gòu)建立體式主被動防護(hù)體系,將火災(zāi)扼殺在萌芽狀態(tài)。
安全是儲能行業(yè)健康發(fā)展的前提。近年來,相關(guān)政府部門不斷出臺更完善的政策、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,儲能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,從電芯設(shè)計、材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計,以及智能監(jiān)控與消防系統(tǒng)設(shè)計等多方面,多維度提升安全水平,助力行業(yè)向更安全、穩(wěn)定、可持續(xù)的方向發(fā)展。
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