熊孝新--电化学储能系统消防安全解决方案（国安达）_1__25页_25mb

电化学储能系统消防安全解决方案总结

核心内容

电化学储能系统在新能源发展背景下迅速扩张，其火灾风险也日益凸显。本文总结了电化学储能电站火灾防控的行业背景、典型事故分析、火灾成因及防控策略，并介绍了国安达公司在该领域的技术发展与市场实践。

行业背景

• 发展现状：2020年中国储能市场规模达175亿元，同比增长35%；储能锂电池出货量达16.2GWh，同比增长70.53%。预计至2025年，中国储能锂电池出货量将突破58GWh，市场规模将超过550亿元。
• 政策支持：国家发改委、能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》，明确要求突破电化学储能系统安全预警、高效灭火防复燃、储能电站整体安全设计等关键技术。
• 事故频发：国内外电化学储能电站火灾事故频发，如2017年右玉县京玉电厂火灾、2021年北京集美大红门电站爆炸等，造成人员伤亡和重大财产损失。

典型事故分析

• 北京集美大红门电站爆炸事故：
  • 直接原因：电池箱内单体电池发生内短路，引发热失控扩散，最终导致北楼储能室爆炸。
  • 影响因素：热失控电池产生的易燃易爆组分通过电缆沟扩散至北楼，遇电气火花引发爆炸。

火灾成因及特性

• 内因：电池制造瑕疵，如极片毛刺、隔膜质量缺陷、水分、杂质、极耳过长等，可能导致热失控。
• 外因：运行中短路、过充、过放、高温、冲击等均可能引发火灾。
• 锂枝晶问题：充电过程中形成的锂枝晶可能刺穿隔膜，引发短路和自燃。

火灾防控策略

一级策略：电池箱体内火灾防控（防患未燃）

• 重点在于电池模块的火灾防控。
• 需在电池箱体内配备灭火系统，及时扑灭初期火星，防止火灾扩大。
• 灭火剂需具备高效灭火、降温及防复燃功能。

二级策略：电池箱外预制舱内火灾防控（防患已燃）

• 针对附属电器、电路、控制器短路引发的火灾。
• 采用全淹没式气体灭火技术，快速降低可燃气体浓度，防止爆炸。

三级策略：预制舱外部火灾防控（防患扩燃）

• 包括防火墙设计、预制舱间距、大型消防设施配备等。
• 旨在防止火灾从预制舱扩散至整个储能场站。

关键技术

早期探测与预警

• 多参量探测：通过监测温度、H2、CO、VOC、烟雾等参数，判断电池热失控阶段。
• 分级预警：根据热失控发展阶段，设定不同预警级别，提升响应效率。
• 自适应记忆：内置时钟和数据存储，通过历史数据对比提升预警可靠性。

灭火防控

• 混合液体灭火剂：有效扑灭电池复合型火灾。
• 雾化喷洒：通过气体二次激化形成微米级雾化颗粒，快速降温并抑制复燃。
• 进箱式喷洒：灭火剂直接喷洒至热失控电池，形成惰化环境，持续抑制火势。

储能电站消防设计

• PACK级设计：在系统设计阶段充分考虑锂电池火灾特性，实现从单个电池箱到整个储能场站的全面防护。
• 预制舱设计：配备气体灭火系统，降低可燃气体浓度，防止爆炸。

国安达储能消防技术发展

• 公司简介：国安达股份有限公司（股票代码：300902）是国内交通运输、电力电网行业自动灭火系统的主要供应商，专注于新能源汽车及储能系统的消防安全。
• 技术储备：掌握“超细干粉”、“混合气体”、“水基型灭火剂”、“压缩空气泡沫”等多项核心技术。
• 研发能力：公司建立了国内规模最大的工业火灾防控技术实体真火研究试验基地，开展多类火灾防控技术研究。
• 标准参与：参与制定多项国家标准和行业标准，如《GB 34655-2017客车灭火装备要求》《T/CIAPS-2022锂离子电池储能系统消防测试技术规范》等。

消防市场板块

• 国安达在新能源汽车、储能电站等领域广泛应用其消防产品，成功防控多起火灾事故，获得客户广泛认可。

储能消防市场发展

• 2013年，国安达与公安部联合成立锂电池火灾预警和防控课题。
• 2018年，公司研制出储能消防系统。
• 2022年，成立锂电池火灾防控事业部，专项开展储能站消防市场行动。

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