釋能式滅火系統(tǒng)技術”,有效解決儲能行業(yè)電池熱失控火災焦慮

? ? ?在2023世界動力電池大會儲能發(fā)展高峰論壇上,歐盟科學院院士、中國科學技術大學孫金華在介紹電化學儲能安全技術研究進展時指出,目前消防系統(tǒng)的探測和滅火技術并不能完全適用于儲能電站。
? ? ?數(shù)據(jù)顯示,全球電化學儲能技術的裝機占比顯著上升,從2020年的9.22%,2021年的12.1%到了2022年已經上升到接近20%。孫金華認為,盡管電化學儲能發(fā)展迅猛,但行業(yè)仍面臨著火災等安全問題,需要在建設、運行和維護等各個環(huán)節(jié)加強防范措施,以避免火災等事故的發(fā)生。
? ? ?目前全球已建成的規(guī)?;瘍δ艽蟾庞形迩Ф嘧?,2022年中國建成的500kWh以上的儲能電站大概有772座。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至目前全球已經發(fā)生了七十幾起火災。
? ? ?通過近十幾年的努力,電池本質安全技術有了很大提升。如電池材料體系設計方面,將單體電池的失效概率降至1?,、即十的負8次方。但目前消防系統(tǒng)的探測和滅火技術不能完全適用于儲能電站。
? ? ?根據(jù)儲能行業(yè)電池引發(fā)火災的現(xiàn)象及火災撲滅難度大等特點,浙江宇安消防裝備有限公司總工程師楊國建及團隊,在已有成功研發(fā)基于此前D類鋰、鈉、鎂金屬火災滅火劑及D類自動滅火裝置技術的成功研發(fā)經驗上,楊總工及其團隊對儲能電池火災發(fā)生原理及火災防控技術進行了進一步深入研究。
? ? ?通過分析國內外一些儲能電池工藝及儲能電站電池火災的案例,楊總工認為,儲能電池從正常工作狀態(tài)到熱失控火災之間有充足的時間可供預警。
? ? ?目前,雖然BMS、EMS管理系統(tǒng)有對電池熱失控管理,但只具備對電池采集和外部充放電的管理能力。然而,在實際的工況中,由于電池工藝、材料不同,很難做到性能狀態(tài)的一致。如果電池組簇中的某個單體電池的內部器件損壞、產生短路,電池組簇的其它電池仍將會持續(xù)為其提供電能,使已故障電池能量得到補充并持續(xù)性放電。此時,故障電池的熱失控及火災發(fā)展風險將陡然劇增。如早期熱失控無法得到有效控制,故障電池必將發(fā)生熱集聚引發(fā)火災,最后只能借助于自動滅火系統(tǒng)作為滅火手段。
? ? ?因此,項目研發(fā)總工程師楊國建大膽提出BMS+EMS+BTP管理系統(tǒng)的前移技術策略,應用“釋能式自動滅火系統(tǒng)”技術進行應對儲能電池火災的有效預防。
? ? ?當被監(jiān)控的電池溫度達到一定值時,系統(tǒng)裝置將自動啟動,快速斷開充電并釋放故障電池組內的電壓,以阻止組中其它電池為故障電池持續(xù)供電,消減故障電池的熱集聚疊加效應。從而從源頭上消除故障電池的熱失控火災風險。
? ? ? 據(jù)了解,該技術浙江宇安消防擁有獨立知識產權。該釋能式自動滅火系統(tǒng)由自動滅火系統(tǒng)與釋能管理裝置兩部分組成,其中“釋能管理裝置”可單獨使用,廣泛適用于各類儲能電站的電池熱失控火災早期預防保護。對已投運的儲能電站設施無需進行大規(guī)模改裝,只需要加裝一套“釋能管理裝置”,就可對現(xiàn)有儲能電池組的安全升級,實現(xiàn)對電池早期熱失控預警及防止火災發(fā)生。設備的檢修人員可第一時間對故障電池組/群進行檢測,并找出有問題的電池進行替換或修復,待消除安全隱患后,儲能設備可再次投入安全運行。