中國儲能網(wǎng)訊:6月22日上午,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合組織的“第八期中國儲能產(chǎn)業(yè)巡回走訪調(diào)研團”走進中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室。中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室主任劉乃安、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授/歐盟科學(xué)院院士孫金華、安徽中科久安新能源有限公司董事長郭玉坤、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室研究員王青松等接待了調(diào)研團專家一行。根據(jù)當(dāng)天行程安排,雙方進行了交流座談、展廳參觀,同時,調(diào)研團專家還共同見證了由中科大火災(zāi)科技國家重點實驗室與安徽中科久安新能源有限公司成立“獎教(學(xué))金及聯(lián)合實驗基地”的簽約儀式。
交流座談
會議開始,由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授/歐盟科學(xué)院院士孫金華介紹中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室。他主要從實驗室發(fā)展歷史與組織架構(gòu),實驗室發(fā)展思路、研究方向與成就,培養(yǎng)一流火災(zāi)科學(xué)人才,實驗室在國際舞臺上的重要地位,以及鋰離子電池?zé)崾Э卦杏龣C理、多級預(yù)警與高效滅火抗復(fù)燃技術(shù)等五個方面作了重要介紹。
孫金華院士
隨后,安徽中科久安新能源有限公司總經(jīng)理李煌以“電化學(xué)儲能系統(tǒng)火災(zāi)抑制技術(shù)產(chǎn)品”主題,就公司發(fā)展、核心產(chǎn)品、技術(shù)實力、應(yīng)用場景等方面向與會專家們做了系統(tǒng)匯報和講解。
中科久安總經(jīng)理李煌
關(guān)于公司
安徽中科久安新能源有限公司(以下簡稱:中科久安)為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)及相關(guān)企業(yè)投資設(shè)立的高科技創(chuàng)新型企業(yè),注冊資本2000多萬元。公司秉承“產(chǎn)學(xué)研用”的發(fā)展理念,依托中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室相關(guān)學(xué)科前沿技術(shù),致力于社會公共安全、電池檢測、電化學(xué)儲能、新能源汽車、電船、機車、電力系統(tǒng)等鋰離子電池(含燃料電池)系列安防產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、安裝和技術(shù)服務(wù),為客戶提供優(yōu)質(zhì)、系統(tǒng)、定制化的安防技術(shù)解決方案。
公司自主研發(fā)的“電化學(xué)儲能系統(tǒng)熱失控監(jiān)測預(yù)警及防護系統(tǒng)”,運用通過多參數(shù)耦合探測技術(shù)(溫度、煙霧、特征氣體、火焰等)與鋰離子電池?zé)崾Э仡A(yù)測模型的有機結(jié)合,實現(xiàn)對電池火災(zāi)的精準(zhǔn)判斷和多級預(yù)警。消防方面運用滅火效率高、絕緣性能好、環(huán)保部潔凈的全氟己酮滅火劑,其獨特的點動噴射技術(shù)可實現(xiàn)對熱失控電池的快速撲救和長效抑制。通過同一管路及噴組,兼容二次水消防,可實現(xiàn)對電化學(xué)儲能電站火災(zāi)的多級防護。
該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于集裝箱式電化學(xué)儲能系統(tǒng)、建筑內(nèi)電化學(xué)儲能系統(tǒng)、通訊塔/站的UPS電源儲能系統(tǒng)、工業(yè)UPS電源系統(tǒng)、電動船舶、新能源車輛等場景,為行業(yè)內(nèi)客戶提供一站式消防安全解決方案。
核心產(chǎn)品
熱失控/火災(zāi)預(yù)警與告警系統(tǒng)
當(dāng)VOC監(jiān)測模塊的閾值被觸發(fā)時,系統(tǒng)將發(fā)出一級預(yù)警信號,當(dāng)鋰離子電池發(fā)生熱失控時,鋰離子電池將反應(yīng)產(chǎn)生大量CO2、CO和烷烴類氣體。CO傳感器的應(yīng)用最為成熟,因此它適用于鋰離子電池的熱失控告警。另外,鋰離子電池發(fā)生熱失控時,典型表面溫度將急劇升高,所以,BMS內(nèi)部溫度監(jiān)測模塊的輸出也適用于鋰離子電池的熱失控告警。CO和溫度數(shù)據(jù)的復(fù)合型判斷,可以有效地提高鋰離子電池?zé)崾Э囟壐婢R別的有效性,紅外可見光火災(zāi)報警器與遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控模塊結(jié)合,人工識別避免單一數(shù)據(jù)判斷導(dǎo)致的誤報和漏報情況。
如果儲能方艙內(nèi)部多處電芯發(fā)生熱失控,在FK5112釋放完全之后,火災(zāi)/熱擴散仍然沒有得到有效遇制,此時將觸發(fā)系統(tǒng)的三級告警,并且將外部二次細(xì)水霧儲液箱接入FK5112噴淋系統(tǒng),實現(xiàn)持續(xù)性火情抑制或者浸沒式處置。
熱失控火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測模塊
智慧消防系統(tǒng)
鋰電池消防由消防主機、電磁閥、單電池簇噴霧管道以及方艙頂端噴淋管道組成。當(dāng)系統(tǒng)二級告警被觸發(fā)時,啟動消防主機工作,同時打開發(fā)生熱失控的電池簇頂部的電磁閥,對整個電池簇中的電池模組進行噴霧式點動釋放。為了盡可能全面的抑制熱失控擴散,也將循環(huán)開啟該電池簇相鄰電池簇頂部的電磁閥,對相鄰的電池簇內(nèi)的電池模組也進行噴霧式點動釋放。
電氣設(shè)備安裝具有監(jiān)測、防控、通訊、自檢、數(shù)據(jù)儲存等功能的監(jiān)測滅火一體化的消防裝置(EEP06、小型泵組式), 在電氣火災(zāi)的初始階段就能有效的監(jiān)測與抑制撲滅。
儲能消防主機
當(dāng)系統(tǒng)三級告警被觸發(fā)時,打開方艙頂端噴淋管道,將FK5112儲液箱內(nèi)利余液體全部釋放,形成FK5112蒸汽浸沒,達到窒息滅火的目的。如果FK5112緒液箱內(nèi)無剩余或多處電池簇發(fā)生熱失控,則接通外部二次細(xì)水霧儲液箱,人工確認(rèn)后通過消防主機噴淋管道實施細(xì)水霧全浸沒處置。
集裝箱儲能消防系統(tǒng)
熱管理系統(tǒng)
電池模塊在方艙內(nèi)部走廊側(cè)為百葉窗結(jié)構(gòu),通過軟管連接至風(fēng)冷管道。當(dāng)風(fēng)冷循環(huán)啟動后,管道側(cè)為高靜壓風(fēng)機提供的負(fù)壓,即電芯正常工作時產(chǎn)生的熱量通過空氣強對流被吸入風(fēng)冷管道,熱空氣在封閉式的管道內(nèi)部經(jīng)由空調(diào)或者全熱熱交換器轉(zhuǎn)換為冷風(fēng),再通過高靜壓風(fēng)機的冷風(fēng)出口送至方艙內(nèi)部走廊,隨后再次被吸入電池模塊,從而實現(xiàn)艙內(nèi)空氣管道內(nèi)循環(huán)。
啟動全熱熱交換機內(nèi)的2臺風(fēng)機,并且打開對外的空氣管道,將艙內(nèi)聚集的經(jīng)過過濾的有毒有害氣體或者熱失控發(fā)生后的高溫滅火劑蒸汽排出艙外,實現(xiàn)空氣的過濾換新或者防止方艙內(nèi)的溫度聚集。
PACK級儲能系統(tǒng)安防解決方案
電池簇級儲能系統(tǒng)安防解決方案
電池艙級儲能系統(tǒng)安防解決方案
標(biāo)準(zhǔn)集裝箱消防解決方案
>火災(zāi)預(yù)警與告警系統(tǒng);
>溫度與電壓;
>紅外可見光火焰探測器;
>監(jiān)測模塊;
>遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控;
>全氟已酮降溫、滅火系統(tǒng);
>頂部噴淋管道;
>多路單電池簇噴霧管道;
>二次細(xì)水霧消防接口。
建筑內(nèi)儲能消防解決方案
>火災(zāi)預(yù)警與告警系統(tǒng);
>溫度與電壓;
>紅外可見光火焰探測器;
>監(jiān)測模塊;
>遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控;
>全氟已酮降溫、滅火系統(tǒng);
>頂部噴淋管道;
>多路單電池簇噴霧管道;
>二次水消防污水處理;
>導(dǎo)流臺階;
>排水槽;
>二次細(xì)水霧接口;
>消防排煙風(fēng)道;
>氣體監(jiān)測。
電化學(xué)儲能電站消防系統(tǒng)解決方案
PACK級安防設(shè)計。通過監(jiān)測預(yù)警與消防主機聯(lián)動,將火災(zāi)抑制劑迅速輸送至PACK內(nèi)部,有效抑制電池包內(nèi)部的熱擴散;
電池簇防護設(shè)計。采用分塊布局+集中控制方式,以電池簇為單位進行局部淹沒式滅火,實現(xiàn)對電池簇柜體內(nèi)部的安全防護;
電池艙防護設(shè)計。布局相對簡單,滅火劑通過頂部噴頭迅速霧化,對整個電池室內(nèi)部進行淹沒式滅火,采用程控式噴射的方式,在最大程度上控制電池的復(fù)燃現(xiàn)象。
話題討論
中科久安:目前,國內(nèi)針對電化學(xué)儲能系統(tǒng)的安全防控產(chǎn)品尚屬空缺,國內(nèi)儲能方艙目前采用的滅火劑并不能有效抑制鋰電池火情。
針對儲能行業(yè)的安全需求,中科久安提出亟需發(fā)展鋰離子電池火災(zāi)防控技術(shù)及產(chǎn)品,同時介紹了中科久安通過大型鋰離子電池燃燒實驗,分析熱失控演化機制,提出利用火災(zāi)早期預(yù)測預(yù)警技術(shù)&高效滅火技術(shù),保障儲能行業(yè)安全發(fā)展。
應(yīng)用場景包括:集裝箱儲能消防、樓宇儲能消防、風(fēng)電消防、通信UPS電源消防、機車類消防、新能源汽車消防等。
中科久安基于電池?zé)崾Э啬P?、系列實驗測試,研發(fā)出多參數(shù)耦合電池火災(zāi)預(yù)警技術(shù)及裝備產(chǎn)品,實現(xiàn)對鋰離子電池系統(tǒng)火災(zāi)的早期感知、智能判斷和三級預(yù)警功能,同時通過理論分析和大量實驗研究遴選出清潔高效滅火劑,突破傳統(tǒng)設(shè)計,創(chuàng)新滅火方法(首次快速釋放、而后多次緩釋),實現(xiàn)快速滅火,有效解決降溫和復(fù)燃問題。
近年來,我國新型電儲能技術(shù)發(fā)展取得重要進展,目前已基本實現(xiàn)了由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡?!笆奈濉睂⑹莾δ軐崿F(xiàn)規(guī)?;l(fā)展的關(guān)鍵時期,絕對不能在安全環(huán)節(jié)掉鏈子,影響儲能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。專家們建議儲能電站建設(shè)首先要把安全放在第一位,一定要把安全納入硬成本支出,解決了安全問題才能更好的助力儲能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
另外,從消防安全的角度,要充分考慮產(chǎn)品、建筑、施工、運維等客觀因素,及早介入系統(tǒng)集成,幫助客戶建立完善的消防安全體系。同時,針對不同類型的儲能事故隱患,制定故障應(yīng)急預(yù)案和消防處置措施。保證儲能電站的全生命周期平穩(wěn)運行。
當(dāng)前,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會牽頭制定的《鋰離子電池儲能系統(tǒng)消防安全測試技術(shù)規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)已完成初稿。歡迎科研院所、電力公司、消防企業(yè)積極參與,共同為電化學(xué)儲能應(yīng)用貢獻一份力量。
會議最后,在調(diào)研團專家一行的共同見證下,中科大火災(zāi)科技國家重點實驗室與安徽中科久安新能源有限公司就成立“獎教(學(xué))金及聯(lián)合實驗基地”舉行了隆重的簽約儀式。
本次攜手,雙方將從人才儲備、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、科研實驗等多個角度展開深度合作,積極推動電化學(xué)儲能安防系統(tǒng)產(chǎn)品的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,為早日實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)貢獻社會價值。
交流結(jié)束后,雙方還一同參觀了展廳,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室研究員王青松就實驗室的各項成就為調(diào)研團專家做了細(xì)致講解。
合影留念
參加本期調(diào)研的專家有中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇、中國科學(xué)院電工研究所助理研究員劉昊、尚緯股份有限公司副總經(jīng)理方永、中騰微網(wǎng)(北京)科技有限公司副總經(jīng)理朱見濤、中能國錦能源有限公司副總經(jīng)理全國、奧動新能源有限公司儲能軟件工程師查偉、北京合康新能科技股份有限公司高級系統(tǒng)經(jīng)理魏普、中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會產(chǎn)業(yè)政策中心/標(biāo)準(zhǔn)中心主任江衛(wèi)良、湘能楚天電力集團曹勝華、上海派能能源科技股份有限公司技術(shù)支持經(jīng)理閆志鑫、上海電氣國軒新能源科技有限公司系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)部產(chǎn)品經(jīng)理張林。
本期調(diào)研獲得天津瑞能電氣有限公司、尚緯股份有限公司、中騰微網(wǎng)(北京)科技有限公司、中能國錦能源有限公司、新風(fēng)光電子科技股份有限公司、三河同飛制冷股份有限公司、奧動新能源有限公司、北京合康新能科技股份有限公司、湘能楚天電力集團、上海派能能源科技股份有限公司等單位的鼎力支持。
文中產(chǎn)品圖片由中科久安提供。