大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站批量投運(yùn)，運(yùn)維階段如何提升消防安全措施

磷酸鐵鋰電池為主的電化學(xué)儲(chǔ)能電站消防安全是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，特別是電池?zé)崾Э鼗馂?zāi)事故機(jī)理復(fù)雜多變，在熱失控后會(huì)析出氫氣、一氧化碳等可燃?xì)怏w，同時(shí)易復(fù)燃，如何阻斷電池的燃燒鏈?zhǔn)切袠I(yè)的難點(diǎn)。

由于電池火災(zāi)的復(fù)雜性，現(xiàn)有的各類電池滅火介質(zhì)均存在一定的局限性，不能保證在各種工況下能完全有效抑制熱失控蔓延，行業(yè)對(duì)現(xiàn)有各類滅火介質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn)和成效爭(zhēng)議也較大，國(guó)內(nèi)外相關(guān)政策文件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也未明確采用何種滅火介質(zhì)可有效抑制熱失控火災(zāi)。

(資料圖片)

例如，7月1日起實(shí)施的國(guó)標(biāo)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》提出“滅火介質(zhì)應(yīng)具有良好的絕緣性和降溫性能，自動(dòng)滅火系統(tǒng)應(yīng)滿足撲滅火災(zāi)和持續(xù)抑制復(fù)燃的要求”；國(guó)家能源局印發(fā)的2023版“二十五項(xiàng)反措”提出“滅火系統(tǒng)應(yīng)滿足撲滅電池明火且不復(fù)燃的要求”。

可以看出，由于磷酸鐵鋰電池?zé)崾Э貦C(jī)理復(fù)雜和目前技術(shù)的局限性，現(xiàn)有的政策文件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均只提出滅火“功能性”的要求，并未明確采用何種滅火介質(zhì)，采取何種滅火介質(zhì)也是當(dāng)前行業(yè)的“模糊地帶”。

安全是底線，也是難點(diǎn)。隨著近兩年各地百兆瓦級(jí)乃至GWh級(jí)大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站的逐步建成投運(yùn)，特別是今年來(lái)，40余座大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)投運(yùn)，提升大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站在全壽命周期內(nèi)的安全運(yùn)維能力迫在眉睫。

大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站電池等設(shè)備數(shù)量多，占地面積大，技術(shù)路線多樣，火災(zāi)滅火系統(tǒng)復(fù)雜，一般在電池艙（柜）普遍設(shè)置可燃?xì)怏w探測(cè)器、感溫感煙探測(cè)器等，同時(shí)配置七氟丙烷、全氟己酮、細(xì)水霧、氣溶膠等滅火介質(zhì)，并配置水消防作為保底兜底的手段。

電化學(xué)儲(chǔ)能電站一般采取少人值守的模式，每班一般配置兩名運(yùn)維人員，運(yùn)維人員少，對(duì)運(yùn)維人員的綜合素質(zhì)要求較高。同時(shí)電化學(xué)儲(chǔ)能在大多地區(qū)是一個(gè)新興事物，運(yùn)維人員普遍缺乏電化學(xué)儲(chǔ)能相關(guān)知識(shí)和電站的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，特別是消防安全的機(jī)理以及事故反應(yīng)過(guò)程，相對(duì)常規(guī)的變配電工程、新能源工程，磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能為主的電化學(xué)儲(chǔ)能火災(zāi)撲滅難度加大，火災(zāi)危險(xiǎn)性更高，對(duì)運(yùn)維人員的挑戰(zhàn)更大。

安全作為重中之重，運(yùn)維人員應(yīng)熟練掌握電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理和儲(chǔ)能電站的消防安全設(shè)施，在運(yùn)行中避免發(fā)生安全事故，同時(shí)一旦偶發(fā)安全事故應(yīng)及時(shí)采取有效措施，避免事故范圍擴(kuò)大和人身傷亡事故。

為提升運(yùn)維時(shí)磷酸鐵鋰電池為主的大型電化學(xué)電站消防安全水平，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)提出幾點(diǎn)建議。

首先，合理設(shè)置探測(cè)器動(dòng)作闕值。可燃?xì)怏w探測(cè)器目前已成為“標(biāo)配”，可燃?xì)怏w的動(dòng)作闕值設(shè)置水平層次不齊，例如，部分項(xiàng)目為保證儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全，可燃?xì)怏w探測(cè)器動(dòng)作闕值設(shè)置很低，導(dǎo)致報(bào)警系統(tǒng)頻繁誤動(dòng)，給運(yùn)行帶來(lái)極大的困擾。因此，可燃?xì)怏w探測(cè)器、感溫感煙探測(cè)器等動(dòng)作闕值應(yīng)合理設(shè)置，既不能“拒動(dòng)”也不能“誤動(dòng)”。此外，BMS的溫度、電壓、電流報(bào)警和動(dòng)作定值也需結(jié)合電池特性、運(yùn)行方式等合理設(shè)置。

其次，定期維護(hù)消防設(shè)備。由于熱失控火災(zāi)事故屬于偶發(fā)事故，消防安全設(shè)備基本處于“待命”狀態(tài)，為保證消防安全設(shè)備性能可靠，需開展定期維護(hù)，特別是部分消防安全設(shè)備較為“嬌嫩”，例如，一段時(shí)間后部分消防安全設(shè)備的精度將發(fā)生偏差，氫氣等可燃?xì)怏w探測(cè)器壽命較短、壓力容器儲(chǔ)壓設(shè)備安全問(wèn)題凸出。因此，應(yīng)定期開展消防安全設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，每年至少進(jìn)行一次全面檢測(cè)，同時(shí)開展日常、定期、專項(xiàng)的巡視，保證消防安全設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。

最后，加強(qiáng)消防安全演練。國(guó)內(nèi)外均發(fā)生過(guò)儲(chǔ)能電站熱失控后消防滅火過(guò)程中的人身傷亡的慘痛事故，重要原因之一是消防人員對(duì)電池?zé)崾Э貦C(jī)理的不熟悉，因此，開展消防應(yīng)急演練并建立與當(dāng)?shù)叵啦块T的聯(lián)動(dòng)機(jī)制很有必要。國(guó)標(biāo)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站應(yīng)急演練規(guī)程》（GB42317-2023）已于近期發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電化學(xué)儲(chǔ)能電站運(yùn)維過(guò)程中的應(yīng)急演練計(jì)劃編制、工作準(zhǔn)備、過(guò)程實(shí)施、評(píng)估總結(jié)和持續(xù)改進(jìn)的要求，具有很好的指導(dǎo)意義。需要說(shuō)明的是，消防應(yīng)急演練不能流于形式，應(yīng)注重真實(shí)性。同時(shí)，建議與當(dāng)?shù)叵啦块T建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，一方面通過(guò)對(duì)運(yùn)維人員和消防隊(duì)員進(jìn)行電池?zé)崾Э貦C(jī)理的培訓(xùn)，避免真實(shí)發(fā)生熱失控火災(zāi)后的“誤判誤動(dòng)”；另一方面，通過(guò)消防聯(lián)合應(yīng)急演練加強(qiáng)互動(dòng)，保證一旦發(fā)生火災(zāi)后能夠快速果斷采取有效措施，避免熱失控的擴(kuò)散，保證人身和財(cái)產(chǎn)安全。部分地區(qū)已開展聯(lián)合消防演練，例如蘇州昆山儲(chǔ)能電站、山東慶云儲(chǔ)能電站均通過(guò)與當(dāng)?shù)叵啦块T的應(yīng)急演練，提高事故處置能力，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)事故的快速反應(yīng)和高效處置。

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