近年来,全球新型储能市场迅猛发展,中国已占据举足轻重的地位。根据CNESA DataLink全球储能数据库的不完全统计,截至2024年底,我国新型储能累计装机首次超过抽水蓄能,达到78.3GW/184.2GWh,功率规模同比增长126.5%,能量规模同比增长147.5%,新型储能的发展规模达到新高度。
图片来源:中国电力报
然而,新型储能行业蓬勃发展的同时,安全问题也逐渐显露。近两年,全球各地频繁发生的储能电站火灾事故,引起了人们对储能安全问题的关注和讨论。
北京大红门储能电站火灾(2021年4月16日):因磷酸铁锂电池发生内短路故障引发,事故造成1人遇难、2名消防员牺牲、1名消防员受伤,直接财产损失1660.81万元。
台湾省台中市龙井区集装箱储能站起火 (2023年7月):集装箱内储放磷酸铁锂电池,扑救相当棘手,消防部门采取了断电并使用大量水降温的处理方式来控制火情,幸无人员伤亡。
美国加州盖特韦(Gateaway)储能电站火灾(2024年5月15日):昔日全球最大的锂电储能电站火灾持续燃烧六天未完全扑灭,采用三元锂电芯,大火被扑灭后几经复燃。
那么,储能电站为何火灾频发?应该如何精准预防和控制储能电站消防安全风险呢?
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储能电站消防安全隐患
1、电池排列密集,热失控易造成连锁反应
一旦某个电池单体发生热失控,可能会迅速蔓延至整个电池模组或系统,导致大规模火灾。
2、锂电池危险性高,火灾类型复杂
锂电池火灾具有快速蔓延、有毒气体释放、爆炸复燃、扑救困难等危险性,可能导致重大伤亡和财产损失。
3、探测手段不足,检测信息滞后
目前主要在储能电池舱内配备以烟感、温感和气体传感器等为代表的传统消防火灾探测器,用以探测电池冒烟和故障,电池起火存在一定特性,当上述检测手段识别到电池故障时,电池内部热失控已到后期。
4、储能行业安全建设水平不一,隐患多
新进企业缺少安全建设经验,早期建设的储能电站已运行较长时间,安全隐患较多。
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天泽智联储能电站智慧消防解决方案
面对储能电站规模的高速发展和当下严峻的火灾挑战,国家和相关部门出台了多项措施,要求强化火灾监测与预警能力。
天泽智联顺应储能行业发展趋势和现实需求,建立了储能电站多参数预警系统,形成了包括“极早期智能预警——中期实时监测——后期高效快速灭火”在内的全流程电化学储能热失控解决方案,通过多维数据智能分析,实现对储能电站合理化巡查巡检及预测性维护方案制定,配备专业线下团队辅助储能电站实现日常智能化运维。
极早期智能预警
——多维数据融合分析,实现热失控提前预警
利用储能系统现有电池管理系统(BMS)和过程控制系统(PCS)数据信息,采集温度、电压、电流、气体、温度等实时数据,结合氢气传感监测技术,系统能够深入学习并识别不同热失控条件下的电池外参数特征,通过多维数据融合分析,实现热失控的精准提前预警。
电压、电流、气体、温度多因素辨识热失控预警
中期实时监测
——三大技术赋能,精准检测系统运行风险
在确保储能系统安全运行的过程中,创新的监测技术发挥着至关重要的作用。天泽智联三大先进技术,为储能系统的安全稳定提供了强有力的保障。
电解液泄漏检测预警技术可实时监测PACK内部气压变化,识别电芯安全阀开启状态,防止电芯本体爆炸风险;储能柜PACK级定位声发射监测技术能即时捕捉气阀释放气体的声音,比温度或气体浓度监测更迅速,实现即时警报,并通过声音定位技术快速锁定问题电芯,不影响整个电池组运行;基于图像处理的汽化电解液泄漏检测技术实现了典型储能舱环境下电解液泄露的实时监测,检测准确率达83.65%。
储能柜PACK级定位声发射监测技术
后期快速灭火
——自主研发锂电池灭火剂,高效抗复燃
当前市场上并无锂电池专用灭火剂,天泽智联携手清华合肥院专家团队自主研发了超分子灭火剂,有效填补了行业技术空白。这款灭火剂实现了10s灭火24小时不复燃的灭火效果,与传统全氟己酮灭火剂相比,灭火时间减少75%,能够实现簇级和PACK级灭火。
全生命周期管理
——锂电池状态综合监测,输出预测性运维方案
通过对全站运行数据进行实时分析,识别电池故障风险源,并通过电池参数和状态的多时间尺度联合估计提高算法精度。利用电站定期检修对数据模型进行校准,消除累积误差,同时建立锂电池全生命周期管理体系,包括BMS/PCS健康监测、电池健康监测与早期预警,为制定有针对性的运维策略提供依据。此外,基于大量已采集存储的数据,提供事件趋势预测能力,智能分析储能电站电池的运行状态,评估风险等级,提前感知故障或异常,从而制定预测性运维方案。
专业运维团队保障
——24小时响应,筑牢电站安全防控屏障
结合智能化的系统分析和精准的预测性运维方案,同时提供7×24小时响应的专业团队运维服务,实现了线上线下的无缝联动,主动识别并解决储能电站的风险与故障,制定并持续优化运维流程,确保每一个环节都能紧密衔接、高效运作。此外,编写并执行储能电站作业SOP,整体提升储能电站运维服务水平,筑牢电站安全坚实屏障。
通过精准评估电池健康状况、诊断潜在故障隐患、检测热失控等先进技术手段和全方位智能化管理,天泽的储能电站智能消防解决方案能够实现早期检测与预防,及时将潜在事故消弭于无形。未来,随着技术的不断演进和应用的深化,天泽将持续致力于探索与创新,力求为储能电站打造更为全面和高效的消防安全保障体系!
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