储能电站消防安全,湖北这家企业提出新想法:
电池本身属于一个无法避免的风险源,而在储能电站的应用过程中,大量的电池堆集在集装箱内部,一旦一块电芯发生热失控,那所造成的损害是不可估量的,而且影响电池发生热失控的因素众多,且无法监测,这就像极了一颗随时引爆的炸弹,并且无法排除,从而成为用户最大的痛点。
风光储一体发展化现在逐商务威JAD-119渐成熟,体量逐渐庞大,而其建设的地址往往偏远且交通不便,所以一些设备一直处于无人值守的状态,虽有远程监控,但确无法及时前往现场处理,往往等人员赶到时火势已无法处理。
既然电池本身属于隐患且无法避免,因此只能通过增加消防设备对其进行防护,从而避免造成更大的损失。目前市场上所用的消防设备广泛为全氟己酮,其设备加探测报警系统造价普遍在15~20万之间,从而形成用户想用且用不起的局面,昂贵的消防成本也成为客户痛点之一。
由于储能建址较为偏远,交通不便,而消防每年需要进行检查,药剂需要进行更换,除去消防本身的材料费用开支外,其每年增加的人工成本也是一笔不小的费用
根据《电化学储能电商务威JAD-119站安全技术要求》:“电池模块内部应安装独立的消防模块,能够实现自动灭火功能,能够满足全天候火灾防护。模组内消防组件启动后5S扑灭明火,之后24H内不应复燃”。
国家标准《电化学储能电站设计规范》的公告GB 51048-2014电化学储能电站设计规范,自2015年8月1日起实施。其中,第4.0.3、11.1.3、11.2.4、11.4.2条为强制性条文,必须严格执行。
其中,第4.0.3是对储能电站建筑物设计防护间距的要求、第11.1.3是对储能电站建筑物设计耐火等级的要求、第11.2.4是对储能电站消防给水和灭火设施的要求、第11.4.2是对储能电站火灾探测及消防报警的要求。
目前市场上主流的气体灭火药剂主要为七氟丙烷、气溶胶、1230、二氧化碳和IG541。因我国签订了《蒙特利尔公约》的原因七氟丙烷将会于2024年退出市场,而二氧化碳和IG541重量大,压力商务威JAD-119高,对保护区的配套设施要求比较高,对建筑抗压防暴能力有要求,且保护区需设置泄压口,所以使用这类灭火系统在配套设施方面又造成一大笔费用,且需要单独的储瓶间,因此不适用于储能。而作为七氟丙烷替代物的1230成本过于昂贵,往往一个储能集装箱的投入成本在15万~20万之间,因此也不建议使用。而热气溶胶的成本是它的1/4。并且后续无需维护,使用年限高达10年所以针对于储能集装箱消防系统推荐使用热气溶胶灭火系统进行防护。
气溶胶在造价上存在绝对的优势,在后期安装、维护和检修方面工程量都比较小,可以节省更多的时间和资金。当火灾发生时,热气溶胶商务威JAD-119自动灭火装置可以通过电启动或感温启动方式引发灭火药剂发生作用,迅速产生大量亚纳米级固相微粒和惰性气体混合物,以高浓度烟气状立体全淹没式作用于火灾发生的每个角落,通过化学抑制、物理降温、稀释氧气多重作用,快速高效扑灭火灾,对环境及人员无毒害。
针对于这种高强度喷射火焰搭建实验模型采用喷放速度为4m/s的煤气罐使用二氧化碳灭火器、气溶胶灭火器采用不同喷放强度进行煤气罐火焰。 采用不同喷放强度在同一位置进行灭火测试,喷放强高灭火成功,喷放强低灭火失败。
通过测试发现对于灭火介质的喷放速度需大于火焰喷射速度且对准火焰根部进行灭火最有效。对于电池箱火灾防护需要将灭火介质导入电池箱内部(即火焰根部)进行灭火商务威JAD-119。
灭火装置选择:电池箱内安装脉冲式气溶胶灭火装置、电池仓安装快速型气溶胶灭装置
探测装置选择:热敏线探测
系统控制逻辑:热敏线探测到磷酸铁锂电池热失控起火后动作启动电池箱内部脉冲式气溶胶灭火装置,脉冲式气溶胶灭火装置动作反馈信号启动电池仓快速型气溶胶灭装置,进行抑制。
灭火装置选择:电池箱内安装脉冲式全氟己酮、电池仓安装全氟己酮灭火装置
探测装置选择:热敏线探测
系统控制逻辑:热敏线探测到磷酸铁锂电池热失控起火后动作启动电池箱内部脉冲式全氟己酮灭火装置,脉冲式全氟己酮灭火装置动作反馈信号启动电池仓快速型全氟己酮灭火装置,进行持续抑制商务威JAD-119。