2022儲(chǔ)能電站火災(zāi)預(yù)警及防護(hù)技術(shù)

儲(chǔ)能電站火災(zāi)預(yù)警及防護(hù)技術(shù)202201PART.ONE01儲(chǔ)能消防安全現(xiàn)狀目 錄CONTENTS

PART.TWO02儲(chǔ)能安全研究0203PART.THREE03儲(chǔ)能安全解決方案04PART.FOUR04技術(shù)成果體現(xiàn)0101儲(chǔ)能消防安全現(xiàn)狀煙臺(tái)創(chuàng)為新能源科技有限公司以儲(chǔ)能安全解決方案為主營(yíng)業(yè)務(wù)，專(zhuān)注新能源汽車(chē)、動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電站安全防控領(lǐng)域的最新技術(shù)研究、解決方案提供與實(shí)施，致力于成為“儲(chǔ)能安全領(lǐng)域世界品牌”。儲(chǔ)能消防安全現(xiàn)狀儲(chǔ)能消防安全現(xiàn)狀我國(guó)自2011年起，工信部、國(guó)家能源局相繼出臺(tái)多個(gè)關(guān)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。從《中國(guó)制造2025—能源裝備實(shí)施方案》政策的出臺(tái)來(lái)看，儲(chǔ)能相關(guān)的設(shè)備屬于國(guó)家重點(diǎn)的能源發(fā)展設(shè)備，國(guó)家將大力支持相關(guān)儲(chǔ)能設(shè)備的技術(shù)開(kāi)發(fā)以及設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用，在儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，鋰電池快占據(jù)主要的地位并獲得快速增長(zhǎng)。面對(duì)未來(lái)數(shù)百吉瓦的新能源汽車(chē)退役動(dòng)力電池，目前拆解回收和梯次利用是兩種較為可行的互補(bǔ)方案。在儲(chǔ)能領(lǐng)域，近年來(lái)鋰離子儲(chǔ)能電池技術(shù)取得巨大進(jìn)展，而退役動(dòng)力電池在循環(huán)壽命、能量密度、高溫性能等方面存在明顯的優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)出一定的市場(chǎng)潛力。然而在現(xiàn)實(shí)中，動(dòng)力電池退役前使用狀況無(wú)從得知、各家電池的一致性不一、能量衰減的程度不同，在使用過(guò)程中極易出現(xiàn)局部熱失控現(xiàn)象，存在巨大的安全隱患。在動(dòng)力電池應(yīng)用領(lǐng)域，近兩年國(guó)內(nèi)外因電池?zé)崾Э匾l(fā)了近百多起車(chē)輛、廠房火災(zāi)爆炸事故，觸目驚心的火災(zāi)爆炸事故案例時(shí)刻警醒著我們。而兆瓦級(jí)儲(chǔ)能站的火災(zāi)早期預(yù)警和安全防護(hù)措施是需要亟待及解決的問(wèn)題，應(yīng)作為重點(diǎn)設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)現(xiàn)狀國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

全球儲(chǔ)能安全準(zhǔn)則體系尚未形成市場(chǎng)對(duì)各領(lǐng)域儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用所產(chǎn)生的問(wèn)題尤為關(guān)注，安全問(wèn)題較為突出，這直接制約著儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用甚至是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，特別是鋰離子電池所帶來(lái)的安全問(wèn)題。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能聯(lián)盟（CNESA）對(duì)全球儲(chǔ)能項(xiàng)目的跟蹤，紐約的儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)展相對(duì)緩慢，消防安全問(wèn)題成為主要阻力之一。德國(guó)也明確提出儲(chǔ)能市場(chǎng)雖趨于成熟，但安全規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)化工作仍在同步進(jìn)行。在澳大利亞，包括戶用在內(nèi)的離網(wǎng)電池系統(tǒng)安裝標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)形成，但仍有人擔(dān)心這些標(biāo)準(zhǔn)已遠(yuǎn)落后于快速發(fā)展的儲(chǔ)能技術(shù)本身。隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全球儲(chǔ)能安全準(zhǔn)則體系正在形成，但仍存在一定缺失。落實(shí)儲(chǔ)能安全保障日本為促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用，一些涉及儲(chǔ)能的審批程序雖逐步簡(jiǎn)化，但仍通過(guò)有關(guān)指南和條例規(guī)范儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用。包括火災(zāi)與災(zāi)害管理局、內(nèi)政和通信部制定的消防條例和防火條例，都對(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)和大規(guī)模儲(chǔ)能電池進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定。2017年2月，澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)起草AS/NZS5139裝的具體要求和規(guī)定，以分辨并減輕與儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝有關(guān)的各種隱患。同時(shí)，澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)發(fā)布了儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)路線圖，這份路線圖指出，推廣儲(chǔ)能首先必須要重點(diǎn)關(guān)注儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝、產(chǎn)品安全和性能標(biāo)準(zhǔn)，還要落實(shí)電池回收、處理與運(yùn)輸、培訓(xùn)等方面的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)很多組織機(jī)構(gòu)也為儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用出臺(tái)了相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋安裝、認(rèn)證、消防等。私營(yíng)公司的標(biāo)準(zhǔn)私營(yíng)公司的標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 準(zhǔn)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 準(zhǔn) 紐約消防局（FDNY）正與紐約州能源研究與發(fā)展局（NYSERDA）、美國(guó)消防協(xié)會(huì)、保險(xiǎn)公司，以及愛(ài)迪生聯(lián)合電氣公司合作，致力于制定電池安全的程序和協(xié)議。 準(zhǔn) 美國(guó)消防協(xié)會(huì)制定了855案，其最終稿將于2019發(fā)布和發(fā)表，最終版本將在2020年發(fā)布。855的發(fā)布將在美國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)制定更嚴(yán)格的要求。美國(guó)保險(xiǎn)商試驗(yàn)所（UL）在2014年發(fā)布了世界上第一個(gè)用于固定儲(chǔ)能的安全標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)保險(xiǎn)商試驗(yàn)所（UL）在2014年發(fā)布了世界上第一個(gè)用于固定儲(chǔ)能的安全標(biāo)準(zhǔn)UL9540。UL9540是其他組織（如NFPA）為制定消防安全或?yàn)榻ㄖ袠I(yè)部署儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)而制定的。UL最近發(fā)布了UL9540A，這是一種評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)熱失控的測(cè)試方法。資料來(lái)源：中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB51048-2014《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5%。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器?！缎⌒蛢?chǔ)能電站消防安全技術(shù)條件》電動(dòng)汽車(chē)聯(lián)盟電動(dòng)汽消防全團(tuán)標(biāo)準(zhǔn) 團(tuán)體正在制定 標(biāo)準(zhǔn)

AB 地方標(biāo)準(zhǔn)CD 標(biāo)準(zhǔn)

深圳市地方標(biāo)準(zhǔn)SZDB/Z146-2015《移動(dòng)式儲(chǔ)能充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》探測(cè)報(bào)警裝置置煙霧探測(cè)報(bào)警裝置Q/320691GFA09-2017《集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)》中天儲(chǔ)能科技有限公司移動(dòng)式儲(chǔ)能滅火系統(tǒng)配置E1具，每具E50370GB50116《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。目前，我國(guó)儲(chǔ)能電站安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系尚不健全。尤其是隨著新能源汽車(chē)退役動(dòng)力電池在儲(chǔ)能電站的大量梯次利用，制定儲(chǔ)能安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行，且要與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展同步。0202儲(chǔ)能安全研究動(dòng)力電池安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)力電池安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)儲(chǔ)能電站安全設(shè)計(jì)儲(chǔ)能電站安全設(shè)計(jì)（鋰離子電池、梯次電池電化學(xué)安全機(jī)械結(jié)構(gòu)安全弱電安全高壓電安全熱安全使用安全絕緣耐壓絕緣耐壓高壓連接器MSDHVIL故障絕緣故障低溫加熱熱場(chǎng)分析保溫設(shè)計(jì)溫度場(chǎng)均衡過(guò)溫模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化提高生產(chǎn)的一致性，可靠性及質(zhì)量

鈑金箱體鋁合金壓鑄箱體SMC+鋼托架鈑金箱體鋁合金壓鑄箱體SMC+鋼托架擠壓安全過(guò)坎鹽霧、酸雨腐蝕銹蝕防水電池正極材料（NCA,NMC,LFP,LMO,LCO電池正極材料（NCA,NMC,LFP,LMO,LCO等）電池隔膜電芯形狀（包）過(guò)充過(guò)放內(nèi)部短路

檢測(cè)精度BMS預(yù)警

充電安全電壓采樣電流采樣溫度采樣電壓采樣電流采樣溫度采樣CAN通訊EMC估算估算BMS自身故障通訊故障采樣線斷路SOC估算錯(cuò)誤熱失控預(yù)警熱擴(kuò)散報(bào)警防終極防護(hù)（箱體消防接口)過(guò)壓欠壓儲(chǔ)能安全研究?jī)?chǔ)能安全研究公安部天津消防研究所、煙臺(tái)創(chuàng)為聯(lián)合課題：退役動(dòng)力電池梯次利用-移動(dòng)儲(chǔ)能站安全性研究可行性1可管理性無(wú)人值守、物聯(lián)網(wǎng)、智慧型5

2 科學(xué)性實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全的科學(xué)路徑研究目標(biāo) 3靈活性4 松耦合、模塊化、可擴(kuò)展適用性適用于不同鋰離子電池體系傳統(tǒng)儲(chǔ)能消防預(yù)警方式傳統(tǒng)儲(chǔ)能消防預(yù)警方式…………探測(cè)方式 預(yù)警方式熱失控試驗(yàn)平臺(tái)搭建研究熱失控試驗(yàn)平臺(tái)搭建研究化參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)熱失控探測(cè)技術(shù)熱失控探測(cè)技術(shù)熱失控背景介紹

氣相參數(shù)煙霧參數(shù)火焰參數(shù)溫度參數(shù)主要解決的問(wèn)題主要解決的問(wèn)題氣體傳感器溫度傳感器煙霧傳感器

探測(cè)控制器

探測(cè)器數(shù)據(jù)過(guò)濾故障診斷

關(guān)于傳感器標(biāo)定；關(guān)于智能算法；關(guān)于高耐用；關(guān)于休眠策略；關(guān)于可靠性策略；關(guān)于傳感器失效機(jī)制智能火災(zāi)判斷火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)模型檢測(cè)模型基于氣相、煙霧參數(shù)和溫度參數(shù)的電池?zé)崾Э仡A(yù)警模型；基于歷史穩(wěn)態(tài)與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的電池系統(tǒng)電解泄漏檢測(cè)模型0303儲(chǔ)能安全解決方案設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)GB51048-2014電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范GB50116-2013火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50166-2007火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范GB26851-2011火災(zāi)聲和∕或光警報(bào)器GB17429-2011火災(zāi)顯示盤(pán)GB50370-2005氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50263-2007氣體滅火系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB16670-2006柜式氣體滅火裝置儲(chǔ)能安全解決方案儲(chǔ)能安全解決方案1智慧預(yù)警：漏液預(yù)警、四級(jí)報(bào)警、多種媒介1物聯(lián)網(wǎng)預(yù)警功能設(shè)計(jì)，具有定位報(bào)警、短信報(bào)警、微信報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)及時(shí)預(yù)警。智慧消防：四級(jí)防護(hù)、多種介質(zhì)2采用四級(jí)消防防護(hù)設(shè)計(jì)，對(duì)電池箱單元體、電池柜、儲(chǔ)能集裝箱淹沒(méi)防護(hù)和外部消防應(yīng)急接口設(shè)置四重消防保護(hù)。每級(jí)火災(zāi)防控的火災(zāi)探測(cè)器自動(dòng)啟動(dòng)滅火，緊急狀況下可通過(guò)手動(dòng)啟動(dòng)滅火，也可通過(guò)消防主站后臺(tái)系統(tǒng)啟動(dòng)消防裝置，緊急情況啟動(dòng)語(yǔ)音119報(bào)警。多滅火介質(zhì)分階段介入。23全周期監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)分析、智能判斷3系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能站內(nèi)電池箱內(nèi)電解液泄漏、熱失控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行全周期、連續(xù)性監(jiān)測(cè)，保證對(duì)儲(chǔ)能站電池工作狀況的完整監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)端后臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為大數(shù)據(jù)分析提供有效數(shù)據(jù)。4安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：有用進(jìn)、無(wú)用出4為保證儲(chǔ)能站絕對(duì)消防安全，需設(shè)置外置消