智慧消防吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器可燃?xì)怏w探測(cè)器火焰探測(cè)器消防水炮防火門監(jiān)控系統(tǒng)
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2022年10月26日,由中國(guó)消防協(xié)會(huì)指導(dǎo),慧聰消防網(wǎng)、慧聰應(yīng)急產(chǎn)業(yè)網(wǎng)主辦的CFIC2022中國(guó)消防安全產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨第十五屆消防行業(yè)品牌盛會(huì)在廣州隆重舉辦!應(yīng)急管理部天津消防研究所第四研究室副主任卓萍帶來(lái)主題演講《雙碳背景下電化學(xué)儲(chǔ)能帶來(lái)的新挑戰(zhàn)》。
以下為演講實(shí)錄:
今天我?guī)?lái)的題目是《雙碳背景下電化學(xué)儲(chǔ)能帶來(lái)的挑戰(zhàn)》,我的匯報(bào)主要分為以下四個(gè)部分:
一、研究背景
現(xiàn)在“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致現(xiàn)在是能源革命的大時(shí)代,我相信大家也深刻體會(huì)到了這一點(diǎn),電力系統(tǒng)要構(gòu)建以新能源為主題的新型電力系統(tǒng)。我們也可以看到,現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能電站、新能源汽車以及氫能都在大踏步地向前邁進(jìn)。同時(shí),我們也可以看到,在這樣一個(gè)新能源高速發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中,各種各樣的火災(zāi)都不停地涌現(xiàn)在我們的面前。這幾天風(fēng)力發(fā)電火災(zāi)也是高發(fā)的態(tài)勢(shì),昨天我看到新聞,美國(guó)的風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)引起了野火,我們所很早就開始了風(fēng)力發(fā)電的研究,也制定了一些規(guī)范。但由于現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電越來(lái)越大,它也往海上等一些地方發(fā)展,而且它也越來(lái)越高,一旦主機(jī)廠發(fā)生火災(zāi),人員逃生是很成問(wèn)題的,每一場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電的火災(zāi),它的損失也是很大的。
這也是一周之內(nèi)發(fā)生的光伏火災(zāi),也是發(fā)生在美國(guó),下面是一個(gè)制藥廠,這個(gè)制藥廠近期新引進(jìn)了設(shè)備,損失達(dá)到了幾百萬(wàn)美元。前幾天在海南發(fā)生的儲(chǔ)能電站的火災(zāi),這個(gè)柜子就是650多萬(wàn)的損失。
新能源汽車,根據(jù)應(yīng)急管理部一季度的數(shù)據(jù),每天7起新能源汽車的火災(zāi)規(guī)模。新能源汽車火災(zāi)撲救,大量的用水,撲救的時(shí)間長(zhǎng),我們的應(yīng)急處置也是非常困難的。
具體實(shí)例
氫能一旦發(fā)生火災(zāi),災(zāi)難性還是比較嚴(yán)重的。
今天的主題是儲(chǔ)能,儲(chǔ)能是剛才所說(shuō)的新能源的中間的一個(gè)環(huán)節(jié),是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),因?yàn)槲覀冿L(fēng)電、光伏是帶有波動(dòng)性的,必須有了儲(chǔ)能才能讓它平滑的運(yùn)行。我們所2018、2019年就開始專注于儲(chǔ)能火災(zāi)的研究,這幾年發(fā)生最典型的案例是2019年美國(guó)亞利桑那州做的火災(zāi),在這樣的火災(zāi)里,受傷了4名消防員,受傷是在消防撲救過(guò)程中,也就是他打開艙門的一瞬間氣體燃爆導(dǎo)致4名消防員的受傷。
這是同樣發(fā)生在亞利桑那州儲(chǔ)能系統(tǒng)的火災(zāi)。我們可以看到,時(shí)至今日,仍然沒(méi)有找到現(xiàn)場(chǎng)消防設(shè)施的辦法,以及滅火的辦法。在這場(chǎng)火災(zāi)里,持續(xù)用了12天,用自動(dòng)噴水降溫,控制火勢(shì)的發(fā)展,周邊很大一片區(qū)域,相當(dāng)于是隔離的狀態(tài)。
在美國(guó),2021年,也就是去年NFPA秋季刊專門有一期報(bào)道,報(bào)道的主題:對(duì)于儲(chǔ)能電站,究竟多少保護(hù)才夠?美國(guó)IFC、IBC的規(guī)范,已經(jīng)對(duì)儲(chǔ)能有了初步的規(guī)定,實(shí)際上這些規(guī)定還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。包括我們知道的NFPA855 2022年版已經(jīng)出版了,包括95404,這樣的測(cè)試方法在不斷地更新。目前,從全球范圍來(lái)看,并沒(méi)有很好的控制辦法和措施。
韓國(guó)是現(xiàn)在發(fā)生儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)最嚴(yán)重的國(guó)家之一,我們也知道,在過(guò)去,由于32場(chǎng)儲(chǔ)能電站火災(zāi)的事故,導(dǎo)致它一度停止了儲(chǔ)能電站繼續(xù)發(fā)展。到2022年10月15日,他們現(xiàn)在有一個(gè)鋰電池備電的數(shù)據(jù)中心發(fā)生了火災(zāi),導(dǎo)致一個(gè)很慘烈的事故,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通訊一度終止。我們認(rèn)為鋰電儲(chǔ)能的安全還是應(yīng)該擺在非常重要的位置上。
去年“4.16”火災(zāi),我相信現(xiàn)場(chǎng)都已經(jīng)很清楚了。我們現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的時(shí)候,現(xiàn)場(chǎng)密密麻麻布滿了電池貨架,這里面只有幾個(gè)滅火器,其他的消防設(shè)施是沒(méi)有的,這個(gè)場(chǎng)所還有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
2017年,我們中國(guó)很早就發(fā)生了儲(chǔ)能系統(tǒng)的火災(zāi),這是一年之內(nèi)發(fā)生了兩次,好像是三星提供的電池。集裝箱,在夜晚很冷的時(shí)候發(fā)生了爆燃。
近年,大家也都在關(guān)注儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn),我們所參與了幾個(gè),包括現(xiàn)在正在修訂的電化學(xué)儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)表站,包括去年發(fā)布的北京電力儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行規(guī)范,還包括中國(guó)電力協(xié)會(huì)的團(tuán)標(biāo),這是我們所主要參與的。現(xiàn)在社會(huì)上還有一些像陜西總隊(duì)的標(biāo)準(zhǔn),還有山東的,現(xiàn)在在網(wǎng)上也很熱。
國(guó)家能源局高度關(guān)注儲(chǔ)能的安全發(fā)展,去年我們參與了儲(chǔ)能電站安全管理的編制工作,今年他們又專門修訂了防止電力生產(chǎn)事故的25項(xiàng)重點(diǎn)要求,現(xiàn)在也是在征求意見。
對(duì)我們來(lái)說(shuō),很重要的問(wèn)題:
儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)防控的關(guān)鍵是什么?
儲(chǔ)能系統(tǒng)安全的科學(xué)評(píng)測(cè)方法是什么?
消防救援人員如何科學(xué)對(duì)這樣的場(chǎng)景進(jìn)行撲救?
鋰離子電池儲(chǔ)能電站到底該怎么進(jìn)行防火設(shè)計(jì)?
二、研究?jī)?nèi)容
今天圍繞著這個(gè)問(wèn)題,也圍繞我們所的主編標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,跟大家來(lái)進(jìn)行探討。
關(guān)于這個(gè)場(chǎng)景的定性,我們?cè)谘芯窟@個(gè)場(chǎng)所的時(shí)候就在考慮,儲(chǔ)能電站到底往哪里靠,我們知道它是一個(gè)生產(chǎn)的廠房,但是它又有一點(diǎn)倉(cāng)庫(kù)的性質(zhì)。剛才我們也看到,像北京的儲(chǔ)能電站,里面密密麻麻的布置的全都是電池的貨架?,F(xiàn)在有很多集裝箱是平層布置的,有一點(diǎn)類似可燃材料的堆場(chǎng)。在研究初期,關(guān)于這個(gè)定性我們也考慮了很久,它不能完全用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的傳統(tǒng)方法來(lái)考慮它的一系列的設(shè)計(jì)問(wèn)題,當(dāng)然它總體是一個(gè)廠房,但不能按照廠房的要求對(duì)它進(jìn)行規(guī)定。
鋰離子電池火災(zāi)危險(xiǎn)性
火災(zāi)危險(xiǎn)性,可能大家都很關(guān)心鋰離子電池火災(zāi)危險(xiǎn)性到底是什么。首先,它的材料是很復(fù)雜的,包括了電解液、正極材料、負(fù)極材料、隔膜等等。
電解液,這是我們?cè)谒飳?shí)測(cè)的電解液數(shù)據(jù),閃點(diǎn)25℃,燃點(diǎn)35℃,屬于甲類。但是我們又不能完全的按照電解液的性質(zhì)來(lái)規(guī)定電池,因?yàn)樗厝皇且粋€(gè)組合部件。同時(shí),它在熱失控的時(shí)候會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生氫氣、二氧化碳、氫氟酸等氣體,這些氣體的產(chǎn)出就會(huì)導(dǎo)致它發(fā)生燃爆。
這是我們之前開展的鋰電池的實(shí)驗(yàn),我們針對(duì)60安時(shí)的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行了過(guò)充和加熱,在過(guò)充的時(shí)候發(fā)現(xiàn),大家說(shuō)不會(huì)燃燒的,相對(duì)安全的磷酸鐵鋰電池會(huì)怎么樣?它在我們的實(shí)驗(yàn)中也是發(fā)生了爆炸。首先安全閥會(huì)打開,打開之后,它會(huì)產(chǎn)生急劇的噴射,噴射到達(dá)一定臨界點(diǎn)之后,很快燃燒和爆炸同時(shí)發(fā)生。相當(dāng)于這樣一個(gè)過(guò)程是在一秒以內(nèi)發(fā)生的。那么加熱的時(shí)候會(huì)怎么樣呢?因?yàn)榧訜岬臅r(shí)候,它的電量還是在原來(lái)的電量,所以它的能量會(huì)相對(duì)好一點(diǎn)。
在我們之前做的一個(gè)典型實(shí)驗(yàn)里面,盡管我們加熱到一個(gè)階段,它沒(méi)有發(fā)生爆炸,是發(fā)生了爆燃和噴射火的過(guò)程。
我們完成了整個(gè)電池模組過(guò)充的實(shí)驗(yàn),這個(gè)電池模組的過(guò)充有幾種類型,包括硬殼和軟殼。在多次實(shí)驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn),如果我們一直過(guò)充,安全閥打開了,我們?nèi)匀徊煌V?,持續(xù)的過(guò)充,我們看到這樣一個(gè)過(guò)程,安全閥,我們首先聽到泵打開了,打開之后要持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間,大概20分鐘左右,它會(huì)產(chǎn)生煙氣的急劇噴射,它會(huì)在集裝箱里面形成很濃厚的煙氣彌漫的現(xiàn)象,而這個(gè)煙氣彌漫形成如圖所示的白煙,艙頂?shù)奈恢么罅康氖菤錃獾目扇細(xì)怏w。在一個(gè)極限的時(shí)間會(huì)形成很省時(shí)的爆燃,這樣單模組的爆燃會(huì)讓集裝箱的門打開。如果在安全閥打開之后立刻停止過(guò)充,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)后面的這些現(xiàn)象統(tǒng)統(tǒng)不會(huì)發(fā)生,不會(huì)出現(xiàn)到第二階段的煙氣急劇噴射和發(fā)生火災(zāi),這個(gè)時(shí)候,我們可以在一定程度上阻止后面火災(zāi)的發(fā)生的。
這是針對(duì)軟包電池模組的過(guò)充,因?yàn)闆](méi)有安全閥,所以會(huì)有膨脹變形的過(guò)程,在這個(gè)變形之后,煙氣也是會(huì)急劇噴射,但它同時(shí)會(huì)漏液。剛才我也介紹了,我們漏的液就是一個(gè)甲類的液體,而且它會(huì)形成一定的流淌火,在爆燃之后會(huì)形成穩(wěn)定的燃燒。這是對(duì)儲(chǔ)能電池模組過(guò)充的現(xiàn)象。
加熱的時(shí)候我們也做了一些,跟剛才單體電池一樣,加熱的時(shí)候會(huì)相對(duì)穩(wěn)定,不會(huì)出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象,但是它也會(huì)在爆燃之后形成一個(gè)噴射火。
基于這樣一些考慮,基于我們之前的研究,我們覺(jué)得鋰離子電池的組成是非常復(fù)雜的,難以采用正規(guī)的要求,比如單純的閃點(diǎn)、單純的爆炸極限來(lái)對(duì)它進(jìn)行界定。熱失控后會(huì)產(chǎn)氣、產(chǎn)熱,出現(xiàn)燃爆。目前來(lái)講,我們基本上把它規(guī)定到甲乙類,不能歸結(jié)為丙類。雖然社會(huì)上的希望都是丙類,為了發(fā)展,讓它更安全。目前來(lái)看還是有困難的。
我們剛才做的很多實(shí)驗(yàn)是針對(duì)儲(chǔ)能的,大多采用磷酸鐵鋰電池。我們也知道,現(xiàn)在在社會(huì)上的這樣一些電池,包括消費(fèi)類、動(dòng)力類、儲(chǔ)能類,如果是動(dòng)力電池,現(xiàn)在還是以三元體系為主,今年可能稍微好一點(diǎn),各占百分之五十,儲(chǔ)能可能是磷酸鐵鋰多一些,消費(fèi)類還有其他的組分。所以不同的鋰電池,它的燃燒特性也各異。我們現(xiàn)在不能簡(jiǎn)單的對(duì)它進(jìn)行靠規(guī)范或者怎樣來(lái)進(jìn)行規(guī)定。
儲(chǔ)能電站耐火等級(jí)
關(guān)于儲(chǔ)能電站耐火等級(jí)怎么劃分?我們?nèi)绻O(shè)置成甲乙類,建筑的耐火等級(jí)一般要求不低于2級(jí),現(xiàn)在市場(chǎng)上的儲(chǔ)能電站也分了好幾種,包括寧德、廣州都有一些站防式的儲(chǔ)能電站,還有很多類型是集裝箱類的儲(chǔ)能電站,對(duì)它耐火極限的要求,我覺(jué)得還是有一些不一樣的,尤其是電池倉(cāng),應(yīng)該是屬于構(gòu)筑物的類型。
儲(chǔ)能電站層數(shù)、面積和平面布置
大家很關(guān)心的層數(shù)和平面布置的問(wèn)題,我們剛才說(shuō)了倉(cāng)房可能參照甲乙類,現(xiàn)在站防式的儲(chǔ)能電站,最高允許建幾層?每個(gè)房間的面積,到底按照廠房算,還是按照倉(cāng)庫(kù)算,還是簡(jiǎn)單地套一下。每個(gè)房間的儲(chǔ)能電站,我到底給它多大的容量,是幾個(gè)兆瓦時(shí)還是怎樣,這都是我們要考慮的問(wèn)題?,F(xiàn)在的鋰電池廠房、儲(chǔ)能電站,因?yàn)椴惶浪幕馂?zāi)危險(xiǎn)性到底怎么樣,所以里面還有員工宿舍、辦公室,都是混雜的。我們從規(guī)范的角度還是建議,因?yàn)槭呛芪kU(xiǎn)的,有爆炸風(fēng)險(xiǎn)的,我們建議不得設(shè)置員工宿舍,也不得設(shè)置辦公室、休息室。
集裝箱式儲(chǔ)能電站,我們之前在規(guī)范的時(shí)候,跟中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)一塊兒進(jìn)行過(guò)討論?;陂_始的了解,我們建議以平層布置為主,我們發(fā)現(xiàn)有很多已經(jīng)在兩層布置或者三層布置了,一旦兩層布置和三層布置,要考慮底層集裝箱發(fā)生的爆炸,下面不穩(wěn)定因素會(huì)不會(huì)帶來(lái)次生的災(zāi)害。集裝箱布置的時(shí)候要考慮,每一個(gè)集裝箱和集裝箱之間都按照規(guī)范的防火要求來(lái)進(jìn)行布置,如果這樣的話,占地面積很大,又不能考慮經(jīng)濟(jì)性。我們通常建議按照成組布置來(lái)設(shè)計(jì),即使是成組布置,成組布置合理的方式在哪里,這又是我們大家正在解決的問(wèn)題。
儲(chǔ)能電站防火間距
防火間距,我昨天還看了一個(gè)相關(guān)的儲(chǔ)能電站,包括鋰電池廠房,就設(shè)置在居民生活區(qū)域里面。現(xiàn)在很重要的一個(gè)問(wèn)題是,我們至少要建議現(xiàn)在的站防式儲(chǔ)能電站集中布置區(qū),它與重要的公共建筑明火或者散發(fā)火花的地點(diǎn)要保持足夠的防火間距。
儲(chǔ)能電站防爆
我們也知道北京市的儲(chǔ)能電站火災(zāi)是因?yàn)榈販蠈?dǎo)致可燃?xì)怏w蔓延到另外一個(gè)房間,我們現(xiàn)在還是要建議它的防爆,有一個(gè)基本的要求。我們對(duì)站防式的防爆和對(duì)儲(chǔ)能集裝箱防爆要求還是不一樣的。
儲(chǔ)能電站防安全疏散
現(xiàn)在儲(chǔ)能電站安全疏散的問(wèn)題,大家考慮的很少,包括我們的調(diào)研,尤其是在電網(wǎng)側(cè),他們推廣的都是無(wú)人值班的儲(chǔ)能電站,那無(wú)人值班的儲(chǔ)能電站,現(xiàn)場(chǎng)是不再有人員的,電網(wǎng),在消防救援的時(shí)候,電網(wǎng)的人來(lái)了,把高電壓的東西斷掉我們消防才能救援,這是有很長(zhǎng)的時(shí)間的。針對(duì)站防式的儲(chǔ)能電站,我們要考慮安全疏散的基本要求,無(wú)人值班的儲(chǔ)能電站,我們要考慮檢修人員的疏散,要有基本的考慮?,F(xiàn)在很多集裝箱都不再設(shè)置原來(lái)的安全通道了,就是人員可進(jìn)入,步入式的了,他也有他專門的考慮。
儲(chǔ)能電站消防車道
消防車道的問(wèn)題,現(xiàn)在很多儲(chǔ)能電站沒(méi)太考慮消防車道。美國(guó)的火災(zāi),他在中間的部位著火,紅色區(qū)域是消防車可以通行的區(qū)域,那他著火的部位,現(xiàn)目前采取的措施都是用水來(lái)降溫,我們消防員怎樣對(duì)他進(jìn)行撲救呢?也是存在一定困難的。我們一般還是建議周邊保持一定的操作區(qū)域,能讓我們消防員盡早地開展救援。
儲(chǔ)能電站消防設(shè)施設(shè)置
消防設(shè)施的設(shè)置,我們指導(dǎo)規(guī)范8.1.1,消防給水和消防設(shè)施的設(shè)置應(yīng)根據(jù)建筑的用途及其重要性、儲(chǔ)能電站火災(zāi)危險(xiǎn)性、火災(zāi)特性和環(huán)境條件等因素綜合確定。儲(chǔ)能電站的火災(zāi)特性,肯定會(huì)發(fā)生燃燒,會(huì)發(fā)生爆炸的。儲(chǔ)能電站的火災(zāi)類型很不一樣,包括了幾種類型:很難撲救的固體深位火災(zāi)、氣體火災(zāi)、液體火災(zāi)、電氣火災(zāi)類型,他們每一個(gè)都不一樣。在火災(zāi)預(yù)防的時(shí)候,我們之前的實(shí)驗(yàn),在電池安全閥打開的時(shí)候,如果我們停止過(guò)充,是可以防止火災(zāi)發(fā)生的。2019年做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,針對(duì)60安時(shí)的電池,當(dāng)時(shí)覺(jué)得那個(gè)電池就已經(jīng)夠大了?,F(xiàn)在我們看到市場(chǎng)上單體電池的容量,在儲(chǔ)能電站里面主流是280安時(shí),一旦一顆電芯發(fā)生燃爆,它的威力就比原來(lái)大很多,產(chǎn)生的連鎖事故也會(huì)大很多。
我們也很關(guān)注儲(chǔ)能電站的排煙防爆問(wèn)題,煙氣急劇噴射的時(shí)候,可燃物是會(huì)在有限的空間內(nèi)聚集的。所以,這個(gè)儲(chǔ)能電站的排煙防爆就顯得至關(guān)重要。
關(guān)于室外消火栓和消防控制室,現(xiàn)在很多儲(chǔ)能電站說(shuō)我建在戈壁、沙灘、沙漠,現(xiàn)在沒(méi)辦法建消火栓。那沒(méi)辦法建消火栓,是不是意味著你這個(gè)地方一旦儲(chǔ)能電站著火,消防不要?jiǎng)幼髁耍透@次海南一樣,讓它自由燃燒呢?我覺(jué)得設(shè)防的底線,作為建設(shè)單位,一定要考慮清楚,我到底以什么作為底線,如果我就認(rèn)為可以燃燒,那可以,你的室外消防栓可以不建,不然還是要在一定程度上防好、控好。
消防控制室,現(xiàn)在很多儲(chǔ)能電站自己設(shè)計(jì)就完了,包括在城市里很多小型的儲(chǔ)能電站,它的所有消防監(jiān)控系統(tǒng)都在集裝箱里面,集裝箱里面一旦發(fā)生火災(zāi),根本就看不到,火災(zāi)初期的時(shí)候,沒(méi)有任何人能夠知道。這次也寫到北京地標(biāo)了,少量分散布置的儲(chǔ)能集裝箱,應(yīng)該把相關(guān)的信號(hào)接入到他所服務(wù)建筑的消防控制室里面,火災(zāi)發(fā)生初期,有少量煙氣的時(shí)候,才會(huì)有人知道這個(gè)地方發(fā)生火災(zāi)了,進(jìn)行及早的撲救。否則你現(xiàn)在只能等到火災(zāi)發(fā)生到比較大規(guī)模的時(shí)候,我們才能知道這個(gè)事。
關(guān)于消防設(shè)計(jì)的問(wèn)題,包括室內(nèi)外消火栓的設(shè)計(jì)流量,很多的標(biāo)準(zhǔn)都寫,我就參照以前消防給水和消火栓的系統(tǒng)就完了。我們都知道,現(xiàn)在50974里面根本沒(méi)有對(duì)鋰離子電池的場(chǎng)所,或者是儲(chǔ)能場(chǎng)所有基本的要求。我們建議按照這樣一種特殊的區(qū)域和特殊的場(chǎng)所進(jìn)行專門的規(guī)定,這樣才是合適的,才是科學(xué)的。
關(guān)于自動(dòng)滅火系統(tǒng),剛才介紹了我們有很多的規(guī)范對(duì)它進(jìn)行規(guī)定,尤其是消防設(shè)施的通用規(guī)范都發(fā)布了,我們就應(yīng)該按照這樣的規(guī)范來(lái),但是這樣的規(guī)范并沒(méi)有對(duì)鋰電池儲(chǔ)能電站的消防設(shè)施進(jìn)行明確的規(guī)定。
比如我們之前開展的大量實(shí)驗(yàn),針對(duì)七氟丙烷、全氟己酮、熱氣溶膠、水系滅火劑,都對(duì)集裝箱里的單個(gè)電池模組開展過(guò)這樣的一些實(shí)驗(yàn)。在我們過(guò)充模組的火災(zāi)場(chǎng)景下,現(xiàn)在七氟丙烷、全氟己酮、熱氣溶膠、水系滅火劑都是會(huì)發(fā)生復(fù)燃的。初期火可能很快就滅掉了,我把它降到氧濃度一樣,但是7分鐘以后都重新復(fù)燃了。這也是很多火災(zāi),為什么說(shuō)鋰電池火災(zāi)難滅,就是基于這個(gè)原因。很多人說(shuō)我滿足現(xiàn)有的規(guī)范是不是就可以了?我覺(jué)得現(xiàn)在還是可以得到一個(gè)初步結(jié)論。如果我們按照這個(gè)規(guī)范來(lái)做我的消防滅火系統(tǒng),對(duì)儲(chǔ)能電站的火災(zāi)應(yīng)該是很難撲救的,都會(huì)存在復(fù)燃和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際上我們現(xiàn)在也很清楚,對(duì)于鋰電池的火災(zāi),很重要的就是兩點(diǎn):我們還是要控制火災(zāi),還有一個(gè)是降溫,降溫是這個(gè)環(huán)節(jié)里非常重要的環(huán)節(jié),你一定要把鋰電池的溫度降到它可以持續(xù)發(fā)生后續(xù)反應(yīng)的溫度以下,才能保證這個(gè)火災(zāi)不再?gòu)?fù)燃。美國(guó)他們也做了很多研究,很多鋰電池廠房滅完之后,一周以后仍然會(huì)發(fā)生復(fù)燃,是很危險(xiǎn)的事情。
這是我們近年來(lái)開展的新型滅火系統(tǒng)的研究,我們現(xiàn)在正在研究液氮滅火系統(tǒng),因?yàn)樗泻芎玫慕禍匦Ч?,我們想把液氮滅火系統(tǒng)引入到儲(chǔ)能電站的滅火當(dāng)中。近期我們也開展了大量實(shí)驗(yàn),通過(guò)這個(gè)大量實(shí)驗(yàn),我們得到一個(gè)初步結(jié)論:如果用液氮滅火,在早期撲救的話,只會(huì)影響到觸發(fā)的幾顆電芯,不會(huì)導(dǎo)致未觸發(fā)電芯的熱失控。
我們認(rèn)為在自動(dòng)滅火系統(tǒng)方面儲(chǔ)能電站涉及到的幾個(gè)問(wèn)題:
現(xiàn)在的滅火系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的評(píng)價(jià)依據(jù),我們看到市場(chǎng)上有很多的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,有的針對(duì)單電芯,我很少看到正兒八經(jīng)成規(guī)模的儲(chǔ)能系統(tǒng)的滅火實(shí)驗(yàn)。我覺(jué)得這個(gè)滅火系統(tǒng)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是非常關(guān)鍵的事情,我怎么保證我是能滅火,且保證24小時(shí)不復(fù)燃呢,這是很重要的。
現(xiàn)在大家做的五花八門,這些滅火系統(tǒng)和部件,我們之前都是有各種標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)它進(jìn)行規(guī)定的。現(xiàn)在這樣一些滅火系統(tǒng)已經(jīng)用了,你是否滿足之前滅火系統(tǒng)及部件可靠性的相關(guān)技術(shù)要求。
缺乏針對(duì)性的設(shè)計(jì)依據(jù),針對(duì)電池集裝箱的設(shè)計(jì),針對(duì)站防式建筑的設(shè)計(jì),針對(duì)電池房間的設(shè)計(jì),以及剛才鋰電池室外的其他區(qū)域,設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)該都是不同的。現(xiàn)在的設(shè)計(jì)依據(jù),照搬國(guó)外、拍腦袋想,這是不科學(xué)的,應(yīng)該大家統(tǒng)一的開展研究,得到一個(gè)相應(yīng)的結(jié)論。
火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),也是很重要的一點(diǎn)。首先要裝可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警裝置,北京的那個(gè)火災(zāi),為什么在撲救的過(guò)程當(dāng)中會(huì)發(fā)生傷亡事件?因?yàn)槟莻€(gè)房間里面沒(méi)有裝可燃?xì)怏w報(bào)警,那里面的濃度已經(jīng)達(dá)到爆炸濃度,沒(méi)人知道。所以這是很重要的事情。
剛才我說(shuō)了消防控制室的事情,還有系統(tǒng)形式的選擇和系統(tǒng)要求,剛才丁主任也講了很多。還有聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì),因?yàn)楝F(xiàn)在很多消防產(chǎn)品企業(yè)都說(shuō)我有預(yù)警系統(tǒng),我有大數(shù)據(jù)的提前感知系統(tǒng),我的預(yù)警系統(tǒng),我的大數(shù)據(jù)的提前感知的系統(tǒng)怎樣與我的消防系統(tǒng)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)呢?這個(gè)已經(jīng)超出了我們過(guò)去對(duì)消防的認(rèn)識(shí)和理解了,那你的這個(gè)設(shè)計(jì)也應(yīng)該重新去設(shè)計(jì)和考慮?;馂?zāi)探測(cè)器的選擇,以及在這種場(chǎng)景下系統(tǒng)設(shè)備的特殊要求。
早期的時(shí)候安全閥打開,有一些像氫氣、一氧化碳的特征氣體,這時(shí)候最重要的措施是我能夠早期預(yù)警,我首先進(jìn)行斷電的工作,如果我停止了充放電,實(shí)際上后續(xù)的很多火災(zāi)是不會(huì)發(fā)生。如果煙氣急劇噴發(fā),這時(shí)候我們的煙氣就會(huì)報(bào)警,這時(shí)候我們采取的策略應(yīng)該是什么呢?首先把這個(gè)電斷掉,然后快速地排煙,來(lái)防止可燃?xì)怏w聚集,發(fā)生爆炸的事故。如果煙氣和溫度同時(shí)報(bào)警,意味著火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生了,我們首先把電斷掉,然后啟動(dòng)滅火系統(tǒng)。同時(shí),我們歡迎各類的新型滅火系統(tǒng)來(lái)工作。
空調(diào)和防爆系統(tǒng)、電池集裝箱的事故排煙設(shè)計(jì)等等。消防電源,現(xiàn)在的儲(chǔ)能電站里面很多都是一級(jí)供電,但是一級(jí)供電做得并不好,還有一個(gè)是電氣線路的工作?,F(xiàn)在的電氣線路,實(shí)際上它接的時(shí)候還是存在一些問(wèn)題的,還有一些其他的消防設(shè)計(jì),我就不講了。
三、研究展望
對(duì)于未來(lái),有這么幾個(gè)方面:儲(chǔ)能系統(tǒng)的本質(zhì)安全,未來(lái)需要研究的是火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)技術(shù),還有新型的滅火技術(shù),應(yīng)急處置、消防救援裝備、消防安全管理、消防標(biāo)準(zhǔn)化等等。
除了鋰離子電池,未來(lái)還有鈉離子電池、超級(jí)電容、液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)等等,每一種儲(chǔ)能都是一種應(yīng)用示范階段,可能都有自己的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),我們覺(jué)得應(yīng)該針對(duì)它的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行專門的研究。
四、單位概況
這是我們所的一些情況,我們所也有檢測(cè)中心、消防中心等機(jī)構(gòu)。
我們所的二基地在這個(gè)月也要投入運(yùn)營(yíng)了,在新修訂的版本里我們也要開展這10個(gè)領(lǐng)域的研究工作?,F(xiàn)在我們完全打破了過(guò)去對(duì)各個(gè)科室的劃分,現(xiàn)在形成了8個(gè)研究室,我所在的第四研究室從事的是新能源、石油化工等研究工作。
最后我想說(shuō),發(fā)展要安全,先進(jìn)火災(zāi)防控技術(shù)、創(chuàng)新應(yīng)急處置裝備、完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。
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