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1、常将有日思无日,莫待无时思有时。增广贤文忍一句,息一怒,饶一着,退一步。增广贤文 1 储能电站安全隐患及解决方案 目前国内针对电化学储能电站消防方面的规范标准要求较低,且不能满足现场需求,工程中应用的灭火系统没有相应标准支撑,灭火剂和灭火措施的有效性均未得到验证,储能电站在后期的运营中,面临很大的安全隐患,特制定本方案 一、储能系统组成 储能系统一般包括蓄电池储能单元、电网接入系统、中央控制系统.环境控制单元等。其中,蓄电池储能单元是由储能电池组、电池管理系统(BMS)、储能逆变器、升压变压器和就地监控系统及储能电站监控系统等设备组成的。1.电池部分:电池组可划分成多个电池单元,每个单元与一台
2、储能逆变器配套使用,形成一个独立的单元电池储能系统。每个单元电池储能系统能够独立被储能电站监控系统调度.2.变电部分:包括出线设备,电气二次部分包括中央控制系统、直流系统,消防系统。3.土建部分:电气电池室或室外电池组基础及厂区有关工程。二、可能存在的安全隐患 1.火灾 电化学储能电站的火灾可以分为两类:一类是电气引发的火灾,如常规电站可能发生的变压器火灾、电缆火灾等,针对此类火灾,传统的火警系统及七氟丙烷灭火器可以有效扑灭;另一类是储能系统中电池引发的火灾,危害大且一旦火起就不可控,针对此类火灾以自动灭火方式为主,包括七氟丙烷自动灭火系统、气溶胶等。在带电状态下,电气火灾和电池火灾都属于 E
3、 类火灾,不适合用水或泡沫扑灭。志不强者智不达,言不信者行不果。墨翟天行健,君子以自强不息。地势坤,君子以厚德载物。易经 2 蓄电池在充放电过程中外部遇明火、撞击、雷电短路、过充或过放等各种意外因素有发生火灾爆炸的危险性:蓄电池因过压或过流导致设备温度过高,形成引燃源;电池电解液温度上升,换热系统故降导致设备高温运行,如通风道堵塞.风扇损坏、安装位置不当、环境温度过高或距离外界热源太近,均可能导致蓄电池系统敝热不良,影响设备安全运行,引发火灾。2.爆炸 储能系统的蓄电池在充放电过程中长期运行电解水会产生微量的氢气,若室内通风不畅或排出管道堵塞,氢气在室内或局部的封闭空间聚集达到一定浓度,外部遇
4、明火撞击、雷电、或静电放电火花、短路过充或过放等各种意外因素,可能造成爆炸事故。储能系统箱式变压器装置若为带油设备,变压器装置内部故障时会引起电弧加温,有燃烧和爆炸的可能。3.其他系统异常 电池系统测量温度、液面等数据的传输线受电磁干扰等影响可能产生测量误差,造成储能系统工作不正常。电池管理系统故障,如模拟量测量功能失效、电池管理系统报警功能失效、电池管理系统保护功能失效、本地运行状态显示功能失效等,都有可能引发电池管理系统保护功能,若不能及时发现电池或系统故障,将引发更大的事故,导致电池组设备损坏等。储能电站厂房内,应保证环境湿度不超过国家标准规范要求,防止电子设备因空气湿变过大发生故障,从
5、而造成安全生产事故。4.人员伤害:触电、中毒、窒息、灼烫伤 其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。论语先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹 3 储能系统带有危险的直流和交流电压,即使在没接通电源或系统关闭时,部分部件可能仍然处在带电状态。在打开或接触系统时,若没有穿戴好相应护具,可能发生触电危险。电池模块放置的平台.基架之间的绝缘电阻较小,绝缘不良,可能发生漏电、触电事故。若室内温度控制不良,使电解液发生溶质析出现象,会影响电池寿命,也会对人员造成健康造成威胁。全钒液流电池电解液发生溶析现象时,理论上可能析出五氧化二钒、三氧化二钒、硫的氧钒三种盐,其中析出晶体有剧毒,对呼吸系统和皮肤有损害作
6、用,急性中毒可引起鼻咽、肺部刺激症状,接触者出现眼烧灼感、流泪、咽痒、千咳、胸闷、全身不适、倦怠等表现,重者出现支气管炎或支气管肺炎,皮肤高浓度接触可致皮炎、剧烈癢痒,慢性中毒长期接触可引起慢性支气管炎、肾损害、视力障碍等。此外,还可能对周围水体造成污染。常用的锂离子电池常用的电解质六氟磷酸锂可能产生有剧毒和腐蚀性的氟化氢(HF)气体,对皮肤.眼睛、黏膜有强烈刺激作用,吸入后可引起呼吸道炎症、肺水肿。储能装置室可能采用制氮机对室内产生氢气进行吹扫。吹扫系统主要危险有害因素体现在刺氮机的使用和维护上。在制氮机运行及停止的过程中,会从设备外侧的气体排放口以及设备(包括计测室设备)内会释放出氮气及高浓度的氧气。若没有开通排风扇进行换气,吸入了氮气以后可能会导致室息,甚至会导致死亡,如果在氧气浓度非常高的气体氛围中使用烟火,则会发生爆炸性的火灾。制氮机运行过程中用到液态氫,若液态氮储罐、管道、阀门或安全阀等安全附件由于各种原因使用或保存不良,可能导致液氨储罐发生泄漏事故,并可能