中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近年來(lái)，儲(chǔ)能電站火災(zāi)爆炸事故屢見不鮮，據(jù)統(tǒng)計(jì)，過(guò)去一年全世界發(fā)生儲(chǔ)能電站火災(zāi)超過(guò)30起。其中2017年8月至今，僅韓國(guó)就發(fā)生了29起儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故。此外，2019年4月19日，美國(guó)亞利桑那州發(fā)生電池儲(chǔ)能項(xiàng)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(guó)軒福威斯公司一儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)。消防隊(duì)在對(duì)電站南區(qū)進(jìn)行處置過(guò)程中，電站北區(qū)在毫無(wú)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(dòng)力電池大會(huì)儲(chǔ)能發(fā)展高峰論壇上，歐盟科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)術(shù)分委員會(huì)主任孫金華介紹了電化學(xué)儲(chǔ)能安全技術(shù)研究進(jìn)展。他指出，目前消防系統(tǒng)的探測(cè)和滅火技術(shù)也不能完全適用于儲(chǔ)能電站。
從2020年到2021年，電化學(xué)儲(chǔ)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(chǔ)能發(fā)展迅猛，但仍面臨著火災(zāi)等安全問(wèn)題，因此，需要在建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)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?chǔ)能大概有五千多座，2022年中國(guó)500kWh以上的儲(chǔ)能電站大概有772座。到目前為止不完全統(tǒng)計(jì)，全球已經(jīng)發(fā)生了七十幾起火災(zāi)。
通過(guò)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(jì)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(cè)和滅火技術(shù)也不能完全適用于儲(chǔ)能電站。
根據(jù)儲(chǔ)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(diǎn)，浙江宇安消防裝備有限公司總工程師楊國(guó)建先生及團(tuán)隊(duì)，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(dòng)滅火裝置成功技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步投入了對(duì)儲(chǔ)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(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外一些儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)能電站火災(zāi)。楊總工認(rèn)為，儲(chǔ)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(shí)間可供預(yù)警的。儲(chǔ)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(chǔ)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(lái)防止火災(zāi)發(fā)生，或依靠自動(dòng)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(duì)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(shí)際的工礦中，由于電池工藝、材料等問(wèn)題，是很難做到性能狀態(tài)的一致。一旦電池組族中的某個(gè)電池內(nèi)部器件損壞，產(chǎn)生短路放電時(shí)，那么電池組族中的其它電池將會(huì)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(bǔ)充，造成持續(xù)性放電。此時(shí)，故障電池的熱失控及火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)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(shí)，只能最后借助于自動(dòng)滅火系統(tǒng)作為最后的火災(zāi)控制手段。因此，項(xiàng)目研發(fā)總工程師楊國(guó)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(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電池的消防安全早期監(jiān)測(cè)，早期干預(yù)，早期降熱的理念。并對(duì)即將產(chǎn)生熱失控的電池組族，應(yīng)用“電池?zé)岜Ｗo(hù)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(shí)，該裝置將會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，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(xiǎn)。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(gè)安全區(qū)域內(nèi)運(yùn)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(qǐng)，產(chǎn)品預(yù)計(jì)年底投放市場(chǎng)。BTP裝置產(chǎn)品具備與成套自動(dòng)滅火系統(tǒng)配套使用，也可以單獨(dú)的使用，廣泛適用于各類儲(chǔ)能電站及艦艇的電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)的早期預(yù)防保護(hù)。用戶在已有儲(chǔ)能設(shè)備上加裝“BTP裝置”設(shè)備時(shí)，并不需要對(duì)現(xiàn)已投入運(yùn)行的儲(chǔ)能電站設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模改裝，只需要加裝一個(gè)BTP裝置，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有儲(chǔ)能電池組的消防安全進(jìn)行升級(jí)。通過(guò)升級(jí)后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)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(shí)間對(duì)產(chǎn)生故障的電池組/群進(jìn)行檢測(cè)，并找出其中有問(wèn)題的電池進(jìn)行替換或修復(fù)。待消除安全隱患后，儲(chǔ)能設(shè)備可再次投入安全運(yùn)行。
