中國儲能網(wǎng)訊：近幾年，儲能產品、儲能技術可謂是花樣翻新、突飛猛進。而在各環(huán)節(jié)技術迭代過程中，防護標準、防護技術若更新不及時，儲能的安全隱患或許無法根除。
在某論壇對話環(huán)節(jié)，有嘉賓以“我比你多一級”消防手段、強調自己的儲能安全防護能力更勝一籌。這種多層級、全棧式儲能安全防護的理念，到底還是從火災發(fā)生蔓延的機理而設計。
儲能安全最后“防爆”關口，正在迎來新要求。
儲能消防國標更新 考驗了誰？
近期，一張照片在儲能圈內瘋傳，很多280Ah電芯滯銷庫存都在清倉甩賣，劣質、被淘汰的產品極有可能正以“低價”流入市場。
300Ah以上大電芯已成定局，儲能系統(tǒng)集裝箱容量也在向5MWh以上過渡，儲能電站規(guī)模更朝向GWh級發(fā)展，電池數(shù)量以指數(shù)級飆升，即使是磷酸鐵鋰體系的儲能系統(tǒng)，面臨的安全風險隨之增大。尤其是絕大多數(shù)集成商似乎忽略了儲能安全最后關口——爆炸的風險。
國外幾起儲能事故的處置方式來看，消防人員除了敬而遠之的地沖水，也只能眼睜睜看著放任其“悶燒”多天、自然冷卻，只因有爆炸傷人的前車之鑒。
在集裝箱密閉空間內、電池自燃后極有可能在短時間內爆炸，威脅其他設備的正常運行更威脅現(xiàn)場工作人員生命安全，這是所有人員密度極高、高層建筑聚集的城市所不愿承擔的風險，也是目前北京禁用工商業(yè)用戶側儲能的原因之一。
無論多少級安全防護、都有失手的可能，只有加強儲能防爆設計是真正降低財產損失、避免人身安全的有效手段，當然也是儲能安全最后的挑戰(zhàn)和難點。
近幾年國家集中制定發(fā)布了多項新國標，在儲能消防、防爆相關的標準已經(jīng)在逐步完善。
在2023版NFPA 855《固定儲能系統(tǒng)安裝標準》意見稿中，增加和修訂了對爆炸控制、排氣通風、氣體探測和熱失控的要求。
2023年6月28日，北美標準 UL 9540：2023儲能系統(tǒng)和設備安全標準第三版正式發(fā)布，新增防爆泄爆保護要求。
而中國國內，2023年7月1日起正式實施的儲能安全強制性國家標準GB/T 42288—2022電化學儲能電站安全規(guī)程》，首次明確所有儲能電池室/艙應裝設環(huán)境溫濕度控制系統(tǒng)、防爆型通風裝置，而且電池室/艙外應設置排風開關。
不過，防爆通風裝置到底如何設計、排風開關如何選購，其實在實際執(zhí)行過程中仍存在很多誤區(qū)，核心零部件更是“牽一發(fā)而動全身”，有些甚至可能無法實現(xiàn)“防爆”目的。
儲能“防爆”難點多 謹防形同虛設
儲能行業(yè)必須認識到，作為最后一道被動防御系統(tǒng)，儲能通排風系統(tǒng)要承擔防止因可燃氣體聚集而產生爆炸、避免更多的損失的風險。
從一般應用需求來說，通排風系統(tǒng)一般包括電動百葉、防爆風扇、控制模塊共同構成的排風風機組成。再結合探測器、報警主機等，可以共同構成儲能集裝箱的通排風系統(tǒng)。
據(jù)悉，在最新版國家標準《電化學儲能電站設計標準》征求意見稿中，已經(jīng)新增了“電池的布置應滿足電池的防火、防爆和通風”要求；而且要求電池室通風空調系統(tǒng)應“采用防爆型設備”。而且還進一步明確了通風空調系統(tǒng)的工作執(zhí)行時機：通風空調系統(tǒng)應與可燃氣體報警裝置聯(lián)動，當空氣中可燃氣體達到爆炸下限25%時，通風系統(tǒng)應能自動投入運行，同時關閉空調系統(tǒng)；當電池室發(fā)生火災報警時，應聯(lián)動關閉空調系統(tǒng)；當電池室自動滅火系統(tǒng)啟動時，應聯(lián)動關閉通風系統(tǒng)。
反復出現(xiàn)的“自動”“聯(lián)動”，突出強調了通風裝置中“控制模塊”將承擔更重要的作用。具體執(zhí)行規(guī)則需符合現(xiàn)行國家標準《GB 50058-2014 爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》規(guī)定。
近日，國家標準《 預制艙式鋰離子電池儲能系統(tǒng)技術規(guī)范》開始征求意見。該文件也明確了預制艙系統(tǒng)通風裝置應采用防爆型，而且通風系統(tǒng)應與可燃氣體報警裝置聯(lián)動，而且對聯(lián)動閾值提高了要求，限制在不高于 H2或 CO 濃度大于爆炸下限的10%，應聯(lián)動變流器的開斷設備和電池簇直流開斷設備，并應聯(lián)動啟動事故通風裝置和報警裝置。還要求通風系統(tǒng)在火災自動報警系統(tǒng)發(fā)出首個聯(lián)動觸發(fā)信號時，應聯(lián)動關閉對應防護區(qū)非消防電源，自動滅火系統(tǒng)啟動時，應聯(lián)動關閉通風系統(tǒng)。
防爆通風裝置中的控制器主機，是操縱通風窗口重要大腦，而真正執(zhí)行的是驅動機構。在當燃氣體濃度高于閾值、氣體探測器發(fā)出報警信號時，驅動機構需要接收信號并打開防爆風扇，排出儲能集裝箱中的可燃氣體，反之可燃氣體濃度降到閾值以內、則驅動機構需要響應驅動器信號關閉防爆風扇。
但值得注意的是，該驅動機構的選用仍存在很多難點，在尤其在經(jīng)驗不多的儲能業(yè)內，“防爆”排風驅動裝置一旦選錯還有很多隱患。
據(jù)悉，目前市面所采用的的防爆通風驅動器裝置大多為電機防爆，而在本身就充滿易燃易爆氣體環(huán)境下，一旦儲能內部起火，為防止事故蔓延、首個處置手段就是停機切斷電力，那么風扇窗口的電動驅動機構也將失去電力、根本無法啟動。所謂“防爆”，形同虛設。
以當下儲能裝機規(guī)模最為龐大的西北地區(qū)為例，溫差大、風沙大的場景中，夜間氣溫可降低至-40℃，此時電機驅動器裝置可能根本無法啟動、風扇也就無法順利開啟。
而更嚴重的是，在戶外戈壁灘涂上，如遇到沙塵暴、揚塵天氣，排風窗口反而可能成為沙塵進入的窗口，繼而引發(fā)電氣短路等情況，而百葉窗驅動機構在電流異常時隨時會有外泄火花現(xiàn)象，徒增儲能起火爆炸風險。
此外，電動驅動器還存在電動推桿行程距離過長、風機縱深空間過大等問題，實際應用效果不達預期。
由此可見，若要儲能電站真正“防爆”，就需要百葉窗驅動機構應具備過載不外泄火花、遇明火防火防爆、斷電后仍然可以動作等特征，但這樣的設備技術性要求極高。當前，業(yè)內更多的是以其他形式化設計、通過了國家標準文件，業(yè)內鮮有企業(yè)廠家能夠真正在實際工程應用滿足這一需求。
不過，儲能也許是個新行業(yè)，但“防爆”并不是。找到一款符合需求的產品可以另從其他行業(yè)借鑒。
保駕護航 撐起儲能防爆窗口
作為英國誕生的全球知名工業(yè)控制及儀器儀表生產廠家，Rotork羅托克自1958年成立，其研發(fā)生產的各種執(zhí)行器可用于閥門、水閘和擋板等調節(jié)控制，并已廣泛應用于世界各地的石油、天然氣、電力、水利和污水處理行業(yè)，服務于眾多全球知名企業(yè)，在全世界享有極高聲譽以及領先的市場地位。
尤其針對防爆型通風驅動器裝置需求，羅托克絕對是經(jīng)驗豐富的老手。以防火防爆更為嚴格、防護技術更為成熟，且市場覆蓋地區(qū)更廣的石油化工行業(yè)來說，羅托克成立66年以來，已經(jīng)在全球各地建立生產工廠，并構建了從原材料嚴格選材、精細化產品研發(fā)制造、遍布全球的售后服務全鏈條業(yè)務體系。
儲能防爆要求起源于國外，羅托克也已經(jīng)有了實踐經(jīng)驗。其生產的通風系統(tǒng)驅動裝置的整體防爆設計和失電狀態(tài)下的機械自動開關功能，將大大減輕儲能電站的爆炸、起火風險，而且產品已經(jīng)通過了全球多地認證標準和質量檢驗，應用于儲能領域也將大幅提升儲能系統(tǒng)的防爆安全水平。
羅托克憑借專業(yè)技術、知識、經(jīng)驗及高質量的生產標準，打造的Max系列解決方案，采用電機+驅動部分整體防爆設計，標配IP66防護等級，常規(guī)狀態(tài)下打開關閉時間最低僅需3秒，即使在緊急失電狀態(tài)下、也能通過自動機械式控制最低僅需3秒打開通風裝置，而且最低可在-60°C環(huán)境溫度下保持正常工作運行，無懼國內北方地區(qū)、北歐及北美等地極端環(huán)境挑戰(zhàn)，適配各類極端惡劣的工作環(huán)境。
據(jù)了解，其防爆驅動器產品已經(jīng)通過了IECEx防爆認證、美國UL認證、SA企業(yè)社會責任管理體系認證、俄羅斯RTN設備安全許可認證等等。這將大幅提高配套該企業(yè)相關驅動器的儲能系統(tǒng)產品形象和海外客戶認可度。
結語
從實際業(yè)主或客戶應用需求來說，他們關心的不是儲能安全防護層數(shù)，而是防護手段要真的“有用有效”。為此，守住風扇百葉窗的開關、杜絕儲能爆炸才是最終目的。
如今隨著中國儲能產業(yè)的爆發(fā)，始終堅持安全可靠的羅托克也許是我們的最佳幫手，將海外儲能防護安全經(jīng)驗引入國內，幫助中國儲能行業(yè)平穩(wěn)讀過技術市場同步爆發(fā)的尷尬增長期，更好地打好儲能安全保衛(wèi)戰(zhàn)。
