中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月24日下午的“國(guó)際儲(chǔ)能市場(chǎng)與政策專場(chǎng)”，美國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)主席、TüV 南德意志集團(tuán)全球風(fēng)險(xiǎn)顧問公司常務(wù)顧問James Biggins先生在會(huì)上分享了主題報(bào)告《儲(chǔ)能電站的損失預(yù)防措施》，以下為演講實(shí)錄：
James Biggins：非常榮幸參加這個(gè)會(huì)議。
看一下幻燈片，這是從2012年的風(fēng)場(chǎng)的火災(zāi)，以及2017年發(fā)生的火災(zāi)。另外，在這里也有一個(gè)集裝箱著火的事件，這方面的事故發(fā)生頻率還是很高的，一般來說在所有的裝機(jī)量當(dāng)中2%-4%都有出現(xiàn)這些事故。大多數(shù)事故都有不同的原因，希望可以具體深入研究，但是這些事故中，有些人怪電池、有些人怪濕度、有些人怪裝機(jī)的時(shí)候做的不好。但是現(xiàn)在關(guān)于起火的信息量還是不夠，無法讓我們非常精確的判斷背后的原因是什么，我在這里不會(huì)具體講或者猜測(cè)這些原因是什么，也不需要講你需要很好的電池體系。我講的是如果發(fā)生火災(zāi)事故，可以采取什么措施，以及現(xiàn)有的一些標(biāo)準(zhǔn)。
一些認(rèn)證機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來降低火災(zāi)損失，他們有些時(shí)候涵蓋的技術(shù)路徑是非常不同的，在這里介紹一下TüV南德意志集團(tuán)制定的一些措施，我們制定的措施是希望在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候降低損失。第一個(gè)，就是我們這個(gè)項(xiàng)目的選址，也就是你的這個(gè)裝置，你的機(jī)組放在哪一邊，是不是有可能受到其他的一些建筑或者其他的一些可能造成火災(zāi)因素的影響。第二個(gè)，排煙排氣對(duì)于降低損失非常重要。防火本身需要做很多事情，包括火災(zāi)的探測(cè)，控制和排煙。
下面具體介紹。首先是隔離。隔離是避免擴(kuò)大損失的非常重要的一種方法，它可以避免火災(zāi)的蔓延。我們當(dāng)然不希望起火，如果發(fā)生起火就不希望它繼續(xù)蔓延。如果發(fā)生熱失控，電池會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這些熱會(huì)導(dǎo)致其它電池繼續(xù)熱失控，對(duì)于這樣的熱失控蔓延事件，不同集裝箱必須隔離開，以避免火災(zāi)蔓延。在美國(guó)的一所大學(xué)，幾年前做過一個(gè)測(cè)試，并進(jìn)行了理論計(jì)算，計(jì)算是根據(jù)集裝箱儲(chǔ)能進(jìn)行的，你需要兩個(gè)集裝箱之間保持10英尺的間隔，才可以避免這個(gè)火災(zāi)的蔓延。如果一個(gè)集裝箱著火的話，這個(gè)隔離可以保證火災(zāi)不會(huì)有蔓延。另外，在這里有一個(gè)集裝箱在了宿舍樓的旁邊，這很危險(xiǎn)，如果集裝箱著火的話，火災(zāi)很容易蔓延到宿舍樓或者旁邊的大樓。
接下來講排煙排氣的考慮。主要是考慮排出哪些可燃?xì)怏w。在剛剛發(fā)生在美國(guó)的火災(zāi)事件中，一個(gè)火災(zāi)大概燒了3個(gè)小時(shí)后才熄滅，在這3個(gè)小時(shí)當(dāng)中，消防部門決定采取必要的措施，他們認(rèn)為火燒時(shí)間過長(zhǎng)，于是打開集裝箱，過多的氧氣進(jìn)入與熱失控所導(dǎo)致的大量的可燃?xì)怏w混合，因此導(dǎo)致了一個(gè)小規(guī)模的爆炸，使得8名消防員嚴(yán)重受傷。我們相信在接下來幾個(gè)月當(dāng)中會(huì)有這個(gè)事件的更具體的調(diào)查結(jié)果。對(duì)于這點(diǎn)，必須要確保有比較好的排氣措施使你打開集裝箱門的時(shí)候不會(huì)有爆炸。
另外，你需要確保集裝箱中的氣體濃度不會(huì)導(dǎo)致爆炸，一定要把它控制在這個(gè)爆炸點(diǎn)以下。建筑的一些原則中要求大樓必須要有排煙排氣的措施。有人說在這個(gè)大樓或者集裝箱中安裝一些測(cè)試可燃?xì)怏w濃度的傳感器，具體怎么做要看具體的情況。另外，火災(zāi)的探測(cè)對(duì)于ESS電池系統(tǒng)非常重要。我們探測(cè)越快，精度越高，就更有可能有效的救火，并且即使發(fā)生熱失控，你也可以及時(shí)轉(zhuǎn)移人員和財(cái)產(chǎn)。如果有警報(bào)系統(tǒng)，必須安裝在有人值班的地方，比如控制中心、消防中心。這樣警報(bào)之后，可以盡快采取行動(dòng)。如果沒有人聽到報(bào)警，這個(gè)系統(tǒng)就沒有發(fā)揮作用。對(duì)于滅火測(cè)試也是很有必要的。美國(guó)NFPA 855是關(guān)于這方面的標(biāo)準(zhǔn)。很多電池制造商提供測(cè)試樣品，進(jìn)行大規(guī)模的火災(zāi)測(cè)試，確定在火災(zāi)情況下他們的樣品的狀況。
同時(shí)還有一些相關(guān)的研究項(xiàng)目也開展了大規(guī)模的火災(zāi)測(cè)試，使用相當(dāng)多電池包進(jìn)行測(cè)試。這是去年中進(jìn)行的測(cè)試，目前還沒有結(jié)果。這些結(jié)果被用來制定新的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是針對(duì)儲(chǔ)能性電池的標(biāo)準(zhǔn)。與以往的標(biāo)準(zhǔn)不同，我們需要以往兩倍的水量才能有效滅火。傳統(tǒng)的滅火系統(tǒng)可能沒有效果，同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)如果把我們的電池裝在這樣的集裝箱中，里面有相當(dāng)多的塑料材料，大大增加了滅火的難度。如果有可燃性氣體泄露出來，這樣的滅火方式就不起作用。如果滅火方式只熄滅明火，但是不能抑制熱失控和可燃性氣體的排放，最后可能還是會(huì)引起爆炸，因?yàn)楫?dāng)可燃性氣體在建筑或者集裝箱里面持續(xù)的積累到爆炸濃度，是沒有辦法控制的。
接下來介紹滅火裝置，面對(duì)這樣的火災(zāi)，一般的滅火裝置的效果不大，我們可以利用加強(qiáng)噴淋系統(tǒng)的效果，但是難以取得理想的效果。所以說，我們現(xiàn)在有的消防系統(tǒng)沒有辦法停止熱失控。各位會(huì)看到這樣的情形，我們必須要找到一個(gè)可以控制它的手段。對(duì)于明火，我們可以進(jìn)行控制。但滅掉明火后，可燃性氣體會(huì)不斷釋放出來。我們也嘗試過進(jìn)行聯(lián)合滅火方式，把霧化和傳統(tǒng)灑水系統(tǒng)聯(lián)合起來，看是否可以控制熱失控、二次火災(zāi)、還有可燃性氣體。同時(shí)我們還談到了整個(gè)電池的隔離手段。隔離手段主要是防止更大的財(cái)產(chǎn)損失。通過電池中間增加一些可以防火障礙物設(shè)施，來確保不同的集裝箱熱失控不會(huì)影響到整個(gè)設(shè)施，這個(gè)都是我們考量到的一些方法，已經(jīng)進(jìn)行了大規(guī)模的火災(zāi)測(cè)試。目前我們的灑水系統(tǒng)、水霧系統(tǒng)的確可以降低熱失控的情形，但是沒有減少所需的水量，甚至還需要兩倍。在未來我們的ESS系統(tǒng)規(guī)?？赡芨?。
總的來說我們的儲(chǔ)能電池滅火技術(shù)剛剛起步，發(fā)展得很快。我們可以看到這將會(huì)影響儲(chǔ)能科技的發(fā)展。我們有越來越高能量的電池儲(chǔ)存能量系統(tǒng)，所以保證儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性是非常重要的。我們可以看到有許多的電網(wǎng)等級(jí)的系統(tǒng)，大概是10GW這樣的規(guī)模，2-3小時(shí)的持續(xù)性，在美國(guó)已有50-100兆瓦這樣的等級(jí)，在加利福尼亞有更大規(guī)模的ESS，甚至計(jì)劃把高大的建筑里面塞滿電池，要為這么大規(guī)模的電池創(chuàng)造一個(gè)防火系統(tǒng)是相當(dāng)困難的，尤其在這樣一個(gè)空間下，我們需要采取防范性的措施，尤其在未來我們?cè)谧鲆?guī)劃的時(shí)候，都要考慮到這些因素，目前我們要追逐儲(chǔ)能科技的發(fā)展，我們還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走，但是我們?nèi)匀灰_保在儲(chǔ)能科技向前發(fā)展的同時(shí)，我們的防火科技也要跟得上。我個(gè)人的意見是我們未來還需要更多諸如此類的測(cè)試，現(xiàn)在我們用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)有的系統(tǒng)來做測(cè)試，但是未來儲(chǔ)能科技會(huì)改變，要與時(shí)俱進(jìn)，最后希望有更多的人參與我們的控制系統(tǒng)，例如我們的電池制造商、系統(tǒng)制造商、所有的利益相關(guān)方都應(yīng)該共同合作，這并不僅僅只是防火工程師的責(zé)任，是所有人共同的社會(huì)責(zé)任，提高系統(tǒng)的安全性。
我的演講就是這些，謝謝！
