系统消防设计和电站消防设计

前言

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近年来，锂电池储能项目在用户侧、电网侧和发电侧及微电网等各个领域呈现爆发趋势，与此同时储能电站火灾事故呈高发态势，锂电池热失控成为储能电站中最严重的安全事故。

前面三期分别介绍了《储能科普（一）电池基础知识》《储能科普（二）“3S系统”详细介绍》《储能科普（三）热管理技术》，本期主要给大家分享系统消防设计和电站消防设计。

（前三期文章下面竞答比赛用得到）

01

储能一体柜消防设计

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工商储行业目前普遍采用“预防为主、防消结合”的理念，抑制电池火灾发生的概率是重中之重。针对电池热失控后发生的火灾，行业普遍采用气溶胶、七氟丙烷、全氟己酮等消防介质来抑制电池火灾，同时采用水消防作为保底兜底的手段。

以固德威125kW/261kwh储能柜为例，储能柜总体可为一个单独的防护区，可真正做到将火情迅速扑灭并使其不复燃，保证了储能柜的使用安全。主要包括Pack级防护和簇（柜）级消防。

| Pack级防护

每个PACK 内部装配一台模块级灭火装置（气溶胶），无需电源可以自动探测、自动启动、自动灭火。做到PACK 级安全防护，满足GB/T42288 PACK级消防要求。

Pack级消防模块简图

当电芯发生热失控或电子器件断路发生火情时，箱内温度迅速上升达到185℃左右或出现明火，热敏线在第一时间内探测到火情并启动箱内的防护装置，实施一级灭火。

|簇级防护系统

簇级消防防护系统可分为消防灭火系统、防爆排风系统及水消防系统。

消防灭火系统：当防护区空间内火灾发生时，烟感探测到火情触发声光报警，伴随温度快速上升，温感探测到火情并启动灭火装置，实施二级灭火，同步输出反馈信号至本地控制器，通知人员及时处理；假若烟、温感失效，连接在灭火装置和反馈元件之间的热敏线受到高温或者明火时会启动燃烧，从而来启动装置喷放灭火，在装置启动后，灭火装置内的产气药剂会发生氧化还原反应来瞬间产生大量的气体，来推动装置内部的活塞，将全氟己酮灭火剂从筒内推出，使全氟己酮气体来保护整个火场，来达到灭火功能。

防爆排风系统：防爆排风系统由气体探测器、进风系统、排风系统组成，当气体探测器达到报警阈值时（H2、CO等），输出报警信号，联动风机，进行通风换气，防止可燃气体聚集发生爆燃现象。泄爆板（可选）属于轻质脆性材料，遇爆炸时在极短时间内实现泄散，并且在受到爆炸冲击波时能更有效的发挥出泄压泄爆的能力，减少爆炸力的叠加效益，为人身安全提供保障。

应急水消防：储能柜后部预留水消防接口，材质选304不锈钢或者热浸锌的。在启动水消防前，必须手动切断上一级开关，保证上级电路不受影响。

02

储能场站消防安全设计

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储能一体柜消防安全设计具体参照《GB 51048-2014 电化学储能电站设计规范》。其中关于安全距离的描述：

（1）额定功率为500kW且额定能量为500kWh及以上的储能电站总平面布置应满足《GB 51048 电化学储能电站设计规范》第12.2章节。

（2）额定功率小于500kW或额定能量小于500kWh的储能电站，电池设备与建筑物和站外道路间距不应小于3m。（位于室外的储能系统应与停车位保持3m的安全距离）当满足以下条件之一时，电池设备与建筑物的间距可缩减至1m:

电池设备与建筑物之间设置耐火极限不低于3h的防火墙，防火墙应超出设备外轮廓不小于1m。

建筑物外墙耐火极限不低于3h。

注：部分地区有自己的消防要求和验收标准，请遵循当地的要求。

小结

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固德威工商储产品用于园区储能、工商业储能、新能源汽车场站、园区微网、台区储能、虚拟电厂等场景，不管什么场景，储能系统都应秉承安全第一的基本原则，在电芯安全、电气安全、系统集成安全上采取相应的机制，提高系统的安全性。