電化學儲能解決方案
Electrochemical Energy Storage Solutions
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電化學儲能的消防安全堡壘
綜合解決方案，為電化學儲能系統保駕護航
劍安在電化學儲能消防安全領域提供了全面的解決方案。作為行業內較早進入儲能消防技術研發和市場應用的專業機構，劍安已經實現了從前端探測到后端滅火的全方位覆蓋的消防安全解決方案。以“早發現、早處置”為原則，通過高度集成的火災探測裝置，能夠對儲能艙內鋰電池熱失控的初級階段進行超前探測預警。
通過智能集成裝置能夠監測氫氣、一氧化碳、VOC氣體、感煙、溫度等多種參數，對儲能電池熱失控的特征量進行全方位監測與分析。此外，劍安科技的解決方案還包括與艙內探測器聯動的報警信號采集、啟動滅火裝置、聯動報警以及與BMS（電池管理系統）的聯動通信等功能，以精準多次點噴的方式抑制和處理艙內火災。
中國儲能市場規模介紹
- 2020年全球儲能市場新增裝機達5.3GW/10.7GWh,中國儲能新增部署規模約1.2GW/2.3GWh，居全球之首。
- “十四五”期間，中國儲能市場預計將增長10倍以上。BNEF預測，到2025年儲能裝機量將達到10.3GW/23.8GWh(保守估計)或 13.9GW/32.8GWh(樂觀估計)。
- 儲能系統主要應用于獨立式移峰，可再生能源配儲，電網輸配側應用，工商業應用，調頻應用
儲能事故頻繁
- 2017年8月到2019年5月， 韓國發生了23起儲能電站起火事件， 頻繁的事故迫使其儲能項目停運整頓，所有23起儲能系統火災事故中有14起在充電后發生，6起發生在充放電過程中，3件是在安裝和施工途中發生火災。
- 2017年9月24日上午11點29分左右， 韓國江原平昌郚美炭面平安里(音譯)風力發電站的儲能系統發生未知原因的火災， 時隔2小時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McMicken變電站的2MW/2.47MWh鋰電儲能系統發生著火爆炸事故， 并造成多名消防人員受傷，引起了多方關注。
- 2021年5月17日， 北京集美家居大紅門儲能電站發生爆炸， 該起事故很可能因儲能電池安全質量、電池管理系統和氣象環境等因素導致。
- 據不完全統計， 全世界范圍內鋰電池儲能火災安全事故在過去的一年內發生超過30起，造成了重大的財產損失。 因此，在鋰離子電池成本降低到商業化的拐點后，儲能系統的消防安全問題就成為制約鋰離子電池電力儲能大規模推廣的關鍵瓶頸。
儲能法律法規、標準
國家標準
GB 51048-2014《電化學儲能電站設計規范》—上半年剛發布了新的征求意見稿
團體標準
T/CEC 373-2020預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規范
T/CECS 10171-2022《預制式全氟已酮滅火裝置》
《鋰離子電池儲能系統防火技術規程》《鋰離子儲能電站火災預警防控系統要求》-中國工程建設標準化協會標準
地方標準
DB11T1893-2021《北京市儲能電站建設及運行規范》
江蘇省電網《關于印發預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術措施(試行)》多省編制儲能電站消防驗收標準
DB37/T 3642-2019《全氟已酮滅火系統設計、施工及驗收規范》
部門標準
國家能源局《防止電力生產事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》
國網設備部-電化學儲能電站消防提升措施
儲能消防系統思考
適用于電化學儲能系統的消防系統
主動防火設計主要有兩方面考慮:
- 一是通過電池管理系統實現電池日常運維的參數測量實現異常電氣參數識別:-熱失控征兆；
- 二是通過熱失控早期預警和滅火裝備實現對火災的防控。其中適用于鋰離子儲能電站的消防系統應根據鋰電池的火災特性進行開發設計，另外與電池管理系統進行有效的聯動控制。
1、多級預警多級預警是指根據電池熱失控、電解液泄漏、電氣火災初期、電池熱蔓延等不同嚴重程度進行分級控制，方便運維操作。諸能電站的消防系統需要實行分級預警機制，采用多級消防處理控制，降低儲能系統大范圍的起火風險，可有效保障儲能系統的安全。
2、安全聯動
- 一是如何快速有效的檢測出電池的熱事故隱患和熱失控狀態，采取不同的預警信息(聲光信息)；
- 二是出現熱失控的狀態下如何快速啟動消防設施，實現有效滅火;
- 三是儲能集裝箱內部信號，報警、故障、動作信號聯動，動作信號是在系統存在火災確認信號或滅火裝置處于異常狀態時(延時、啟動或放氣)聯動消防動作繼電器，斷路器動作，停止充放電，同EMS等管控系統聯動。
- 解決現有和運營系統中熱失控級聯，通風和抑制的聯動控制;
- 采用通風，滅火或冷卻系統，以管理將來儲能設施的熱失控:
- 采用可減慢，或停止熱失控期間電池單元和模塊間的級聯或傳播的電池及電池儲能系統設計:
解決方案邏輯圖
劍安科技儲能消防整體解決方案
劍安科技儲能消防布局圖
儲能智慧消防產品與配置
劍安科技儲能電池族防護方案
電池簇:每個電池簇中放置一個探測控制器，簇體上方設有滅火藥劑及消防水接口;簇體下方設有排水口;并在其中一個簇中設置一個滅火藥劑罐體。
管路:運輸滅火藥劑及消防水，布置方式如圖所示。
探測控制器:實時探測簇內的環境，當發生熱失控時候打開對應簇的電磁閥。
數據集中器:接收探測控制器的報文，實現控制滅火裝置啟動，及轉發數據。
電池簇
電池簇采用半封閉結構，滅火裝置安裝在電池簇的頂部電池箱之間設置疏水蓋板， 底部設置排水口。
消防管路
電池簇側壁設置消防管路，管路連接頂部的滅火裝置管路上設置噴口， 每個電池簇分別設立電磁閥進行單獨控制;
探測控制器
探測控制器設置在電池簇頂部，探測器內集成煙霧、溫度、C0、VOC多種傳感器，對簇內環境進行探測，并設置一條感溫線， 感溫線從每個電池箱內部穿過，簇電磁閥的開啟由所在箱的探測控制器來實現。
劍安科技儲能電池族防護方案
劍安科技儲能電池族防護方案
劍安科技儲能電池族防護方案
一、儲能設施（儲能電站、充電樁、機箱/柜、鋰電池等）發生火災因素
1、電池系統缺陷：如電池存在極力和切斷不良、活性物質涂層不良等制造缺陷極可能發生火災；
2. 電擊保護系統不良：如電池保護裝置內部件受損將導致直流接觸器絕緣性能下降發生起火；
3、經營環境管理不足：如水分、粉疹、鹽水等環境水分侵入電池系統導致熔融痕跡而出現絕緣性能下降并引起火災；
4、儲能系統內部能量失控產生高溫引發火災。
二、儲能系統易發生火災部位
- 變壓器及高壓開關柜：變壓器裝置若為帶油設備,變壓器裝置內部故障時會引起電弧加溫，有燃燒及爆炸的可能；
- 低壓開關及控制柜：充放電和電能輸出過程中的不穩定性可能存在火災隱患；
- 電力轉換系統：系統轉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期運行電解水會產生微量的氫氣，若室內通風不暢或排出管道堵塞，氫氣在室內或局部的封閉空間聚集達到一定濃度，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，可能形成火災甚至爆炸隱患；
- 儲能電站廠房內電子設備：環境濕度不符合國家標準規范要求致使電子設備因空氣濕變過大發生故障引發火災事故。
三、我們的解決方案
完善的質量認證體系
江西劍安消防科技股份有限公司致力于追求高質量標準和技術創新，擁有多項國內外質量認證，包括ISO9001中英雙認證、ISO14001環境管理體系認證、ISO45001職業健康安全管理體系認證，以及中國船級社和歐盟CE國際認證，確保了產品的國際競爭力。同時，公司的產品通過了應急管理部消防產品合格評定中心的認證，強化了性能和質量。作為國家認定的高新技術企業，劍安消防還獲得了江西省“專精特新”中小企業認證，被評為行業“十大自動滅火企業”之一，并榮獲江西省著名商標，凸顯了其在自動滅火領域的領導地位和品牌影響力。這些認證和榮譽是劍安消防對卓越品質不懈追求的明證。
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