中國儲能網(wǎng)訊：近年來，儲能電站火災(zāi)爆炸事故屢見不鮮，據(jù)統(tǒng)計，過去一年全世界發(fā)生儲能電站火災(zāi)超過30起。其中2017年8月至今，僅韓國就發(fā)生了29起儲能電站火災(zāi)事故。此外，2019年4月19日，美國亞利桑那州發(fā)生電池儲能項目爆炸，導(dǎo)致4名消防員受傷，其中2名重傷。2021年4月16日，北京國軒福威斯公司一儲能電站發(fā)生火災(zāi)。消防隊在對電站南區(qū)進(jìn)行處置過程中，電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲，1名消防員受傷，電站內(nèi)1名員工失聯(lián)。
在2023世界動力電池大會儲能發(fā)展高峰論壇上，歐盟科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)術(shù)分委員會主任孫金華介紹了電化學(xué)儲能安全技術(shù)研究進(jìn)展。他指出，目前消防系統(tǒng)的探測和滅火技術(shù)也不能完全適用于儲能電站。
從2020年到2021年，電化學(xué)儲能的占比明顯的顯著的增加。從2020年的9.22%，2021年的12.1%到了2022年已經(jīng)上升到接近20%。他指出，雖然電化學(xué)儲能發(fā)展迅猛，但仍面臨著火災(zāi)等安全問題，因此，需要在建設(shè)、運行和維護等各個環(huán)節(jié)加強防范措施，以避免火災(zāi)等事故的發(fā)生。
世界上有目前建成的規(guī)?；瘍δ艽蟾庞形迩Ф嘧?，2022年中國500kWh以上的儲能電站大概有772座。到目前為止不完全統(tǒng)計，全球已經(jīng)發(fā)生了七十幾起火災(zāi)。
通過十幾年的努力，電池本質(zhì)安全方面的技術(shù)有了很大提升，首先從電池材料體系設(shè)計等等，有效的填提升了電池的安全性能。使得單體電池的失效概率能夠達(dá)到1?，即十的負(fù)8次方，這是很大的進(jìn)步。但目前消防系統(tǒng)的探測和滅火技術(shù)也不能完全適用于儲能電站。
根據(jù)儲能行業(yè)電池引發(fā)火災(zāi)的現(xiàn)象及火災(zāi)撲滅難度大等特點，浙江宇安消防裝備有限公司總工程師楊國建先生及團隊，在已有成功研發(fā)D類鋰、鈉、鎂金屬火災(zāi)滅火劑及D類自動滅火裝置成功技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步投入了對儲能行業(yè)鋰電池及磷酸鐵鋰電池的火災(zāi)防控技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的深入研究。團隊通過對國內(nèi)外一些儲能電池工藝及電站電池火災(zāi)的案例分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有儲能電站均有配置安裝BMS及EMS管理系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)，但還是發(fā)生了多起儲能電站火災(zāi)。楊總工認(rèn)為，儲能電池從正常工作狀態(tài)到熱失控火災(zāi)之間是有充足的時間可供預(yù)警的。儲能電池火災(zāi)根源都源自于電池的內(nèi)部構(gòu)件損壞，引發(fā)短路、放電、產(chǎn)生熱失控所釀成的。但，要早期就防止儲能電池火災(zāi)，單純采用以切斷故障電池組族與電網(wǎng)的鏈接方式來防止火災(zāi)發(fā)生，或依靠自動滅系統(tǒng)控制火災(zāi)，顯然是不夠的。
目前，雖然BMS、EMS管理系統(tǒng)有對電池的熱失控管理方式，但只是具備采集和采用切斷外部（充放）電源的能力。然而，在實際的工礦中，由于電池工藝、材料等問題，是很難做到性能狀態(tài)的一致。一旦電池組族中的某個電池內(nèi)部器件損壞，產(chǎn)生短路放電時，那么電池組族中的其它電池將會毫不吝嗇的為其提供電能，使已故障電池的能量持續(xù)得到補充，造成持續(xù)性放電。此時，故障電池的熱失控及火災(zāi)風(fēng)險將陡然劇增。如果電池的早期熱失控?zé)o法得到有效控制，待到熱集聚引發(fā)火災(zāi)時，只能最后借助于自動滅火系統(tǒng)作為最后的火災(zāi)控制手段。因此，項目研發(fā)總工程師楊國建先生大膽的提出了采用BMS+EMS+BTP管理系統(tǒng)的前移技術(shù)策略，以實現(xiàn)對儲能電池的消防安全早期監(jiān)測，早期干預(yù)，早期降熱的理念。并對即將產(chǎn)生熱失控的電池組族，應(yīng)用“電池?zé)岜Ｗo裝置Battery thermal protector”進(jìn)行安全管理，當(dāng)被監(jiān)控的電池溫度達(dá)到一定值時，該裝置將會自動啟動，快速斷開充放電鏈接并釋放掉故障電池組族內(nèi)的電壓，以阻止組族中的其它電池為故障電池持續(xù)的供電及產(chǎn)生持續(xù)放電現(xiàn)象發(fā)生，以消減故障電池的熱集聚疊加效應(yīng)。從而，從源頭上消除故障電池的熱失控風(fēng)險。應(yīng)用早期熱失控干預(yù)、釋能技術(shù)，能很好地保障電池始終在一個安全區(qū)域內(nèi)運行，有效的防止電池?zé)崾Э貙?dǎo)致的火災(zāi)發(fā)生。
據(jù)了解，該技術(shù)專利已申請，產(chǎn)品預(yù)計年底投放市場。BTP裝置產(chǎn)品具備與成套自動滅火系統(tǒng)配套使用，也可以單獨的使用，廣泛適用于各類儲能電站及艦艇的電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)的早期預(yù)防保護。用戶在已有儲能設(shè)備上加裝“BTP裝置”設(shè)備時，并不需要對現(xiàn)已投入運行的儲能電站設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模改裝，只需要加裝一個BTP裝置，就可實現(xiàn)對現(xiàn)有儲能電池組的消防安全進(jìn)行升級。通過升級后，可實現(xiàn)對儲能電池的早期熱失控預(yù)警及排除火災(zāi)發(fā)生。設(shè)備單位的檢修人員可第一時間對產(chǎn)生故障的電池組/群進(jìn)行檢測，并找出其中有問題的電池進(jìn)行替換或修復(fù)。待消除安全隱患后，儲能設(shè)備可再次投入安全運行。
