電化學(xué)儲(chǔ)能解決方案

Electrochemical Energy Storage Solutions

電化學(xué)儲(chǔ)能的消防安全堡壘

綜合解決方案，為電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)保駕護(hù)航

劍安在電化學(xué)儲(chǔ)能消防安全領(lǐng)域提供了全面的解決方案。作為行業(yè)內(nèi)較早進(jìn)入儲(chǔ)能消防技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用的專業(yè)機(jī)構(gòu)，劍安已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從前端探測(cè)到后端滅火的全方位覆蓋的消防安全解決方案。以“早發(fā)現(xiàn)、早處置”為原則，通過高度集成的火災(zāi)探測(cè)裝置，能夠?qū)?chǔ)能艙內(nèi)鋰電池?zé)崾Э氐某跫?jí)階段進(jìn)行超前探測(cè)預(yù)警。

通過智能集成裝置能夠監(jiān)測(cè)氫氣、一氧化碳、VOC氣體、感煙、溫度等多種參數(shù)，對(duì)儲(chǔ)能電池?zé)崾Э氐奶卣髁窟M(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)與分析。此外，劍安科技的解決方案還包括與艙內(nèi)探測(cè)器聯(lián)動(dòng)的報(bào)警信號(hào)采集、啟動(dòng)滅火裝置、聯(lián)動(dòng)報(bào)警以及與BMS（電池管理系統(tǒng)）的聯(lián)動(dòng)通信等功能，以精準(zhǔn)多次點(diǎn)噴的方式抑制和處理艙內(nèi)火災(zāi)。

中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模介紹

2020年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)新增裝機(jī)達(dá)5.3GW/10.7GWh,中國(guó)儲(chǔ)能新增部署規(guī)模約1.2GW/2.3GWh，居全球之首。
“十四五”期間，中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)10倍以上。BNEF預(yù)測(cè)，到2025年儲(chǔ)能裝機(jī)量將達(dá)到10.3GW/23.8GWh(保守估計(jì))或 13.9GW/32.8GWh(樂觀估計(jì))。
儲(chǔ)能系統(tǒng)主要應(yīng)用于獨(dú)立式移峰，可再生能源配儲(chǔ)，電網(wǎng)輸配側(cè)應(yīng)用，工商業(yè)應(yīng)用，調(diào)頻應(yīng)用

儲(chǔ)能事故頻繁

2017年8月到2019年5月，韓國(guó)發(fā)生了23起儲(chǔ)能電站起火事件，頻繁的事故迫使其儲(chǔ)能項(xiàng)目停運(yùn)整頓，所有23起儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)事故中有14起在充電后發(fā)生，6起發(fā)生在充放電過程中，3件是在安裝和施工途中發(fā)生火災(zāi)。
2017年9月24日上午11點(diǎn)29分左右，韓國(guó)江原平昌郚美炭面平安里(音譯)風(fēng)力發(fā)電站的儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生未知原因的火災(zāi)，時(shí)隔2小時(shí)30分鐘后熄滅。
2019年4月19日，位于亞利桑那州Surpise市， APS公司下屬M(fèi)cMicken變電站的2MW/2.47MWh鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)生著火爆炸事故，并造成多名消防人員受傷，引起了多方關(guān)注。
2021年5月17日，北京集美家居大紅門儲(chǔ)能電站發(fā)生爆炸，該起事故很可能因儲(chǔ)能電池安全質(zhì)量、電池管理系統(tǒng)和氣象環(huán)境等因素導(dǎo)致。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界范圍內(nèi)鋰電池儲(chǔ)能火災(zāi)安全事故在過去的一年內(nèi)發(fā)生超過30起，造成了重大的財(cái)產(chǎn)損失。因此，在鋰離子電池成本降低到商業(yè)化的拐點(diǎn)后，儲(chǔ)能系統(tǒng)的消防安全問題就成為制約鋰離子電池電力儲(chǔ)能大規(guī)模推廣的關(guān)鍵瓶頸。

儲(chǔ)能法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
GB 51048-2014《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》—上半年剛發(fā)布了新的征求意見稿
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CEC 373-2020預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范
T/CECS 10171-2022《預(yù)制式全氟已酮滅火裝置》
《鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)防火技術(shù)規(guī)程》《鋰離子儲(chǔ)能電站火災(zāi)預(yù)警防控系統(tǒng)要求》-中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
地方標(biāo)準(zhǔn)
DB11T1893-2021《北京市儲(chǔ)能電站建設(shè)及運(yùn)行規(guī)范》
江蘇省電網(wǎng)《關(guān)于印發(fā)預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)措施(試行)》多省編制儲(chǔ)能電站消防驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
DB37/T 3642-2019《全氟已酮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》
部門標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家能源局《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見稿)》
國(guó)網(wǎng)設(shè)備部-電化學(xué)儲(chǔ)能電站消防提升措施

儲(chǔ)能消防系統(tǒng)思考

適用于電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的消防系統(tǒng)
主動(dòng)防火設(shè)計(jì)主要有兩方面考慮:

一是通過電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電池日常運(yùn)維的參數(shù)測(cè)量實(shí)現(xiàn)異常電氣參數(shù)識(shí)別:-熱失控征兆；
二是通過熱失控早期預(yù)警和滅火裝備實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的防控。其中適用于鋰離子儲(chǔ)能電站的消防系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)鋰電池的火災(zāi)特性進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，另外與電池管理系統(tǒng)進(jìn)行有效的聯(lián)動(dòng)控制。

1、多級(jí)預(yù)警多級(jí)預(yù)警是指根據(jù)電池?zé)崾Э?、電解液泄漏、電氣火?zāi)初期、電池?zé)崧拥炔煌瑖?yán)重程度進(jìn)行分級(jí)控制，方便運(yùn)維操作。諸能電站的消防系統(tǒng)需要實(shí)行分級(jí)預(yù)警機(jī)制，采用多級(jí)消防處理控制，降低儲(chǔ)能系統(tǒng)大范圍的起火風(fēng)險(xiǎn)，可有效保障儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全。

2、安全聯(lián)動(dòng)

一是如何快速有效的檢測(cè)出電池的熱事故隱患和熱失控狀態(tài)，采取不同的預(yù)警信息(聲光信息)；
二是出現(xiàn)熱失控的狀態(tài)下如何快速啟動(dòng)消防設(shè)施，實(shí)現(xiàn)有效滅火;
三是儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)部信號(hào)，報(bào)警、故障、動(dòng)作信號(hào)聯(lián)動(dòng)，動(dòng)作信號(hào)是在系統(tǒng)存在火災(zāi)確認(rèn)信號(hào)或滅火裝置處于異常狀態(tài)時(shí)(延時(shí)、啟動(dòng)或放氣)聯(lián)動(dòng)消防動(dòng)作繼電器，斷路器動(dòng)作，停止充放電，同EMS等管控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

解決現(xiàn)有和運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中熱失控級(jí)聯(lián)，通風(fēng)和抑制的聯(lián)動(dòng)控制;
采用通風(fēng)，滅火或冷卻系統(tǒng)，以管理將來儲(chǔ)能設(shè)施的熱失控:
采用可減慢，或停止熱失控期間電池單元和模塊間的級(jí)聯(lián)或傳播的電池及電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì):

解決方案邏輯圖

劍安科技儲(chǔ)能消防整體解決方案

劍安科技儲(chǔ)能消防布局圖

儲(chǔ)能智慧消防產(chǎn)品與配置

劍安科技儲(chǔ)能電池族防護(hù)方案

電池簇:每個(gè)電池簇中放置一個(gè)探測(cè)控制器，簇體上方設(shè)有滅火藥劑及消防水接口;簇體下方設(shè)有排水口;并在其中一個(gè)簇中設(shè)置一個(gè)滅火藥劑罐體。

管路:運(yùn)輸滅火藥劑及消防水，布置方式如圖所示。

探測(cè)控制器:實(shí)時(shí)探測(cè)簇內(nèi)的環(huán)境，當(dāng)發(fā)生熱失控時(shí)候打開對(duì)應(yīng)簇的電磁閥。

數(shù)據(jù)集中器:接收探測(cè)控制器的報(bào)文，實(shí)現(xiàn)控制滅火裝置啟動(dòng)，及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

電池簇
電池簇采用半封閉結(jié)構(gòu)，滅火裝置安裝在電池簇的頂部電池箱之間設(shè)置疏水蓋板，底部設(shè)置排水口。

消防管路
電池簇側(cè)壁設(shè)置消防管路，管路連接頂部的滅火裝置管路上設(shè)置噴口，每個(gè)電池簇分別設(shè)立電磁閥進(jìn)行單獨(dú)控制;

探測(cè)控制器
探測(cè)控制器設(shè)置在電池簇頂部，探測(cè)器內(nèi)集成煙霧、溫度、C0、VOC多種傳感器，對(duì)簇內(nèi)環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，并設(shè)置一條感溫線，感溫線從每個(gè)電池箱內(nèi)部穿過，簇電磁閥的開啟由所在箱的探測(cè)控制器來實(shí)現(xiàn)。

劍安科技儲(chǔ)能電池族防護(hù)方案

一、儲(chǔ)能設(shè)施（儲(chǔ)能電站、充電樁、機(jī)箱/柜、鋰電池等）發(fā)生火災(zāi)因素

1、電池系統(tǒng)缺陷：如電池存在極力和切斷不良、活性物質(zhì)涂層不良等制造缺陷極可能發(fā)生火災(zāi)；
2. 電擊保護(hù)系統(tǒng)不良：如電池保護(hù)裝置內(nèi)部件受損將導(dǎo)致直流接觸器絕緣性能下降發(fā)生起火；
3、經(jīng)營(yíng)環(huán)境管理不足：如水分、粉疹、鹽水等環(huán)境水分侵入電池系統(tǒng)導(dǎo)致熔融痕跡而出現(xiàn)絕緣性能下降并引起火災(zāi)；
4、儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部能量失控產(chǎn)生高溫引發(fā)火災(zāi)。

二、儲(chǔ)能系統(tǒng)易發(fā)生火災(zāi)部位

變壓器及高壓開關(guān)柜：變壓器裝置若為帶油設(shè)備,變壓器裝置內(nèi)部故障時(shí)會(huì)引起電弧加溫，有燃燒及爆炸的可能；
低壓開關(guān)及控制柜：充放電和電能輸出過程中的不穩(wěn)定性可能存在火災(zāi)隱患；
電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中可能存在過充、溫度過高等隱患；
電池矩陣（電堆）：蓄電池在充放電過程中長(zhǎng)期運(yùn)行電解水會(huì)產(chǎn)生微量的氫氣，若室內(nèi)通風(fēng)不暢或排出管道堵塞，氫氣在室內(nèi)或局部的封閉空間聚集達(dá)到一定濃度，外部遇明火撞擊、雷電、或靜電放電火花、短路過充或過放等各種意外因素，可能形成火災(zāi)甚至爆炸隱患；
儲(chǔ)能電站廠房?jī)?nèi)電子設(shè)備：環(huán)境濕度不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求致使電子設(shè)備因空氣濕變過大發(fā)生故障引發(fā)火災(zāi)事故。

三、我們的解決方案

風(fēng)電專用懸掛非貯壓超細(xì)干粉滅火裝置

車載超細(xì)干粉

落地式氣溶膠

管網(wǎng)式七氟丙烷

熱氣溶膠滅火裝置

滅火管

完善的質(zhì)量認(rèn)證體系

江西劍安消防科技股份有限公司致力于追求高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)創(chuàng)新，擁有多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外質(zhì)量認(rèn)證，包括ISO9001中英雙認(rèn)證、ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證、ISO45001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，以及中國(guó)船級(jí)社和歐盟CE國(guó)際認(rèn)證，確保了產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，公司的產(chǎn)品通過了應(yīng)急管理部消防產(chǎn)品合格評(píng)定中心的認(rèn)證，強(qiáng)化了性能和質(zhì)量。作為國(guó)家認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)，劍安消防還獲得了江西省“專精特新”中小企業(yè)認(rèn)證，被評(píng)為行業(yè)“十大自動(dòng)滅火企業(yè)”之一，并榮獲江西省著名商標(biāo)，凸顯了其在自動(dòng)滅火領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位和品牌影響力。這些認(rèn)證和榮譽(yù)是劍安消防對(duì)卓越品質(zhì)不懈追求的明證。