2022年9月电化学储能系统消防安全解决方案

1、电化学储能系统消防安全 解决方案2022年8月电化学储能电站的发展GGII数据显示，2020年中国储能市场规模达到175亿元， 同比增长35%。储能锂电池出货量达到16.2GWh，同比增 长70.53%。随着政策对新型储能支持力度加大、电力市场 商业化机制建立、储能商业模式清晰、锂电池成本的持续下 降。GGII预测，至2025年，中国储能锂电池出货量将达到58GWh，市场规模超过550亿元。其中，作为主要应用领域 的电力储能锂电池“十四五”累计出货量将超过60GWh。电化学储能电站爆炸影响事件典型事故典型事故分析：（北京集美家居大红门事故）南楼起火直接原因是项目西电池间内的磷酸铁锂电池发生内短

2、路 故障，引发电池热失控起火。北楼爆炸直接原因为南楼电池间内 的单体磷酸铁锂电池发生内短路故障，引发电池及电池模组热失 控扩散起火，事故产生的易燃易爆组分通过电缆沟进入北楼储能 室并扩散，与空气混合形成爆炸性气体，遇电气火花发生爆炸。电化学储能电池火灾成因及特性在ESIE2018储能国际峰会上杨裕生院士： 要承认电池组像汽油那样，是一种含高能物质的部件，没有绝对安全的电池。锂枝晶-难题在锂电池充电过程中锂离子还原时形成的树枝状金属锂，严重时会 刺穿隔膜，引起短路、自燃的危险。电化学储能电站火灾引发过程某个单体电池、模组 发生热失控，引燃整 个电池箱某个电池箱热失 控火灾引起整簇 电池箱燃烧，进

3、 而引起全柜燃烧电池储能柜爆炸， 储能场站火灾电池箱由多个单体电池并联后获取 大电流高功率，再采用多个并联后的 电池组串联起来获得高电压输出十四五规划对化学储能电站的安全要求2022年3月，国家、能源局印发的“十四“五新型储能发展实施方案，明确要求：突破电化学储能系统安全预警、高 效灭火防复燃、储能电站整体安全设计 等关键技术2022年4月7号，国家能源局印发全国电力安全生产大检查工作方案 的通知，第19条规定：加强电化学储能安全管理。电力企 业要将化学储能电站纳入企业安全生产 工作体系，加强电化学储能电站规划设 计安全行业要求-法规、标准相继出台的各项标准、规定将化学储能站的火灾防控都指向了

4、电池模块的控制。标准主要要求方向：1、规范整体消防设计2、规范预警设备与消防设备联动设计3、本质消防要求- 单个电池模块火灾 防控T/ CEC预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范T/ CSAE小型电化学储能电站消防安全技术要求T/ CSAE动力电池梯次利用储能系统消防安全技术条件T/ JFPA电化学储能电站消防安全评估GB*电化学储能电站安全规范GB/ T36549化学储能电站运行指标及评价GB/ T36558电力系统化学储能系统通用技术条件GB51048电化学储能电站设计规范电化学储能电站火灾防控设计策略一级策略-化学储能电池箱体内火灾防控（防患未燃）化学储能电池火灾防控是电站火灾主要防

5、控对象。新标准都有这个要求。对电池模块进行火灾防控是根本防控，需要在电池箱体内部配备灭火系统，灭火剂直接 作用于电池箱内，及时扑灭初期火星，将火灾控制在萌芽状态，是损失最小化、影响最小化 的选择。二级策略-电池箱外储能预制舱内火灾防控（防患已燃）电池箱外部的预制舱火灾防控作用：主要针对附属电器、电路、控制器短路引发的电器火灾三级策略-预制舱外部火灾防控（防患扩燃）包括防火墙设计、预制舱间距、大型消防设施配备、路面交通等电化学储能电站火灾防控设计策略关键技术探测锂离子电池热失控火灾早期探测多参量早期预警：锂离子电池在热失控发展过程中具有不同的特征数据变化，例如温度、H2、CO、VOC、烟雾等特征

6、参量的变化，多参量的探测是判断电池热 失控早期、初期及火灾发生的不同阶段的有效手段。分级预警：在电池热失控发展的不同阶段，通过不同的特征数据的探测和组合，有 效探测识别电池热失控的发展阶段，做出不同级别的探测预警。记忆自适应：内置时钟和数据存储，对电池运行过程中特征数据进行实时记录存储和 运算，通过与前序时段特征数据的对比计算，自适应调节判断逻辑，提 升探测预警的可靠型，降低误报和不报。电化学储能电站火灾防控设计策略关键技术防控锂离子电池热失控火灾防控混合液体灭火剂：采用多组分混合液体灭火剂，有效的扑灭电池ABCE类复合型火灾雾化喷洒：灭火剂通过气体二次激化，形成微米级的雾化颗粒喷洒释放”在电

7、池箱内形成雾气 弥漫，扑灭明火的同时，雾化灭火剂更大的比表面积，能快速吸收大量热量，对热 失控电池进行有效的降温。进箱式喷洒：灭火剂通过安装在箱体上的喷头，喷洒到电池箱内部，直接作用到热失控电池。快 速有效的扑灭灭火和降温，并在箱体内形成惰化环境，持续抑制。电化学储能电站火灾防控设计策略（PACK级）储能电池箱设计策略：预制舱锂电池箱消防布置示意图局 部 布 置 图在系统设计和建设时消防设计应该充分考虑锂电池火灾特性，从 单束、单个电池箱开始进行全面设计消防保护，确保锂电池火灾即使产 生也能立即扑灭，并持续喷射气体灭火剂，防止火灾复燃。灭火剂主管路灭火器主机化学储能电池箱通过喷头，灭 火剂进入

8、电池 箱内部灭火灭火剂主分支管路电化学储能电站火灾防控设计策略（PACK级）国安达化学储能池箱火灾防控装置， 针对单元电池模组，精确灭火锂离子专用探测器火灾防控抑 制主机化学储能电池火灾特性国安达防控对策火灾性质复杂研发专用灭火剂，针对电 池火灾高效灭火易复燃灭火剂具有降温效果、持 续喷射控制复燃火灾突发性设备故障自检功能，保证 长期处于正常工作状态起火速度快快速响应，5秒到达起火 位置化学储能预制舱内火灾防控设计方案（空间级防控）当电池箱外部附属电气部分发生火灾，采用全淹没式气体火灾防控设计，将在预制舱内火灾扑灭。灭火气体在灭火 的同时快速充斥在预制舱内部，降低可燃气体浓度，从而降低爆炸概率

9、。储能场站（整体防控）预置式压缩空气泡沫产生装置移动式消防举高机器人移动式消防机器人预置式压缩空气泡沫产生装置可通过管路连 接至消防机器人，消防机器人遥控移动到火灾 危险场所进行灭火扑救。储能电站火灾扑救国安达股份有限公司简介（A股上市企业股票代码：300902）国安达股份有限公司是国内交通运输、电力电网行业自动灭火系统的主要供应商，专注于客车发动机舱、客车乘 客舱、新能源汽车锂电池箱、变电站设备及设施、新能源发电站、城市电力电缆和城市地下综合管廊等特殊领域自动 灭火系统的研发与生产。专注消防安全十余年，公司具有丰富的技术储备，已掌握“超细干粉”、“混合气体”、“水基型灭火剂”、“压缩空气泡沫

10、”等多项核心灭火技术，不断满足不同领域对消防安全的需求。以多年的行业沉淀为基础，公司建立了持续创新的研发机制，与国内众多专业机构合作，率先建设了国内规模最 大的工业火灾防控技术实体真火研究试验基地，试验场配置有大型变压器、客车模型、储能集装箱、电缆隧道等全尺 寸实体火灾模型，对内对外开展多类火灾早期探测报警和灭火关键技术研究，以及行业创新产品技术攻关和工程应用 技术研究。国安达技术储备介绍106项专利（其中19项发明专利）参与2项国家标准制定参与17项行业标准制定公司具备强大的研发技术团队， 参与多项标准制定17项重大科研项目GB 34655-2017客车灭火装备要求GB4066-2017干粉灭火剂T/CIAPS-2022锂离子电池储能系统 消防测试技术规范T/CES预制舱式储能电站消防集中 控制系统技术规范部分参与制定标准名称国安达储能消防技术发展历史开始着力于新能源储能电站 火灾防控技术研发，2018 年研制出储能消防系统20182015锂电消防产品推出市场， 与锂电池企业合作，主 要装置用于纯电动客车为适应新能源汽车产业发展，