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在“碳達峰”、“碳中和”的目標下，國內新能源在“十四五”及中遠期將面臨高速發(fā)展，儲能行業(yè)將迎來(lái)“規?；l(fā)展”新階段。然而據不完全統計，自2017年以來(lái)，全球已發(fā)生三十多起與儲能電站相關(guān)的安全事故，主要是火災和爆炸事故。

2021年4月16日，北京豐臺區大紅門(mén)儲能電站在施工調試過(guò)程中起火，在對電站南區進(jìn)行處置過(guò)程中，電站北區在毫無(wú)征兆的情況下突發(fā)爆炸，導致2名消防員犧牲。

2021年7月30日，澳大利亞維多利亞州吉朗VBB鋰電池儲能項目在安裝調試期間，一個(gè)電池儲能系統起火并蔓延到鄰近的另一個(gè)儲能系統，兩個(gè)電池儲能系統在燃燒六個(gè)小時(shí)之后燒毀，火勢未蔓延到其他的儲能系統。

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儲能電站消防安全問(wèn)題是其大規模應用的主要挑戰，對儲能電站采取安全可靠的消防措施防范事故的發(fā)生和擴大，是儲能行業(yè)發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。

儲能電池火災的原因及滅火原則

熱失控是導致儲能電池火災的主要原因。而引起電池熱失控的原因主要有過(guò)充電放電觸發(fā)、短路觸發(fā)、熱觸發(fā)、針刺穿觸發(fā)、機械撞擊觸發(fā)等。對于儲能電站電池而言，其熱失控主要考慮的因素有過(guò)充電、過(guò)放電、熱沖擊和短路促發(fā)等。

儲能電池熱失控是一個(gè)劇烈的化學(xué)反應過(guò)程，會(huì )產(chǎn)生大量可燃氣體，并使溫度升高。同時(shí)電池本身儲存著(zhù)能量，熱失控一旦開(kāi)始，將是一個(gè)持續的過(guò)程，這使得儲能電池火災不同于一般火災，熱失控并不會(huì )隨著(zhù)明火的撲滅而停止。

實(shí)際案例中，通常是將水作為控制儲能電池火災的最后一道防線(xiàn)。但是水作為一種導電介質(zhì)，將水應用于電池火災，應考慮由水引起的電池短路導致的次生災害的風(fēng)險，使用時(shí)應有措施確保電池發(fā)生火災后停止工作。

儲能電站消防系統的選擇

最新國家標準《電化學(xué)儲能電站設計標準》意見(jiàn)征求稿規定，鋰離子電池室、預制艙（柜）應設置自動(dòng)滅火系統，自動(dòng)滅火系統應滿(mǎn)足撲滅明火和抑制復燃的要求。實(shí)際應用中要選擇一種具有快速滅火和降溫雙重功能的滅火裝置，同時(shí)兼顧安全經(jīng)濟經(jīng)濟和環(huán)保性。

氣體滅火系統與水消防相結合便是一種可選方案。氣體滅火系統可以快速撲滅明火，水可持續冷卻控制熱失控。氣體滅火系統與水消防相結合方式選擇上，建議采用氣體滅火與直接水噴淋相結合的方案。水噴淋主管與儲能站區消防管道相連，與室外消火栓系統共用一套主管網(wǎng)，節約工程投資。氣體滅火系統由火災信號連鎖自動(dòng)啟動(dòng)；水消防系統由火災信號連鎖疊加人工遠程控制啟動(dòng)，即火災信號連鎖開(kāi)啟水消防管道第一級閥門(mén)，人工遠程開(kāi)啟水消防第二級閥門(mén)，將水噴淋作為儲能電池火災的最后一道消防防線(xiàn)。水消防的啟動(dòng)應確保在事故儲能集裝箱與相鄰儲能集裝箱斷電之后進(jìn)行，避免電池短路引發(fā)次生災害。

結語(yǔ)

儲能電池火災應早發(fā)現，早控制，一旦發(fā)生事故應盡可能將火災控制在一定的范圍內，避免蔓延到周?chē)?，導致事故擴大。這就要求儲能電池應設置有可靠的主動(dòng)消防措施。

將氣體滅火系統與水噴淋相結合兼具滅火和冷卻雙重功能，是儲能電站的一種可選消防方案。同時(shí)被動(dòng)消防措施同樣重要，比如儲能集裝箱應具有一定的耐火極限，儲能集裝箱之間應做好防火分隔等。只有主動(dòng)消防措施與被動(dòng)消防措施相結合，才能有效控制儲能電池火災。