电化学储能电站热气溶胶灭火系统可靠、安全、有效性评估研究-建研院.pdf

1、 第1页中国建筑科学研究院建筑防火研究所 相坤 戈畅电化学储能电站热气溶胶灭火系统可靠、安全、有效性评估研究 第2页目录CONTENTS 目录目录一、研究背景一、研究背景二、电化学储能二、电化学储能系统热气溶胶灭火及相关设施设计方案系统热气溶胶灭火及相关设施设计方案三三、消防安全风险实体实验测试消防安全风险实体实验测试四四、结论结论五五、单位简介单位简介 第3页一、研究背景-电化学储能电站消防安全风险分析随着电化学储能电站的规模化发展，以锂离子电池为主的技术路线在广泛应用的同时，也因热失控、误操作、电气短路等原因，导致火灾爆炸事故频发，安全风险日益凸显。综合案例分析，电化学储能电站火灾风险的产

2、生可归因于八种主要诱因：磷酸铁锂电池安全质量磷酸铁锂电池安全质量锂离子电池锂离子电池管理系统管理系统储能系统电气储能系统电气拓扑拓扑电缆和线束现场电缆和线束现场布局布局电站防火电站防火设计设计电站配套的监控预警电站配套的监控预警灭火系统及消防灭火系统及消防用水用水气象环境气象环境因素因素人员现场操作和人员现场操作和管理管理制度制度储能电站(商业)储能电站(工业)储能电站(商业)储能电站(工业)第4页一、研究背景-电化学储能电站热气溶胶灭火系统应用当前，储能电站主要使用的气体灭火系统如七氟丙烷和全氟己酮，因环保限制与高维护成本面临挑战。相比之下，热气溶胶灭火系统以其体积小、灭火高效、清洁环保及良

3、好的控温效果，在储能电站应用中展现出显著优势。热气溶胶全氟己酮七氟丙烷二氧化碳水系统法规要求符合被北美、欧洲列入PFAS目录，限制使用因其温室效应，国内外被限制使用符合符合灭火能力100g/m约700g/m约680g/m约1700g/m低毒性无毒环保灭火过充中产生HF，有毒低毒窒息无毒环保存储压力无压存储1.2Mpa/泵式2.5Mpa2.5Mpa无压存储维护性低压力容器，需找专业机构每年年检压力容器，需找专业机构每年年检压力容器，需找专业机构每年年检需建立消防水池及事故收集池，解决水从哪来，水从哪去认证有行标、国标支撑无标准有行标、国标支撑有行标、国标支撑有行标、国标支撑整体成本最低高一般一般

4、高 第5页一、研究背景-规范要求序号规范名称规范特点1电化学储能电站设计规范GB51048-2014要求电池室等关键区域设置火灾自动报警系统，配置感烟、可燃气体等探测器，以实现早期预警并联动消防设施。2电化学储能电站安全规程GB/T42288-2022强调每个电池模块可单独配置探测器，并设置自动灭火系统，确保锂离子电池模块安全，灭火系统需具备远程和手动启动功能，使用具有良好绝缘性和降温性能的灭火介质。3预制舱式锂离子电池储能系统技术规范GB/T44026-2024对预制舱式储能系统的热失控扩散、线缆阻燃性能、火灾自动报警与灭火系统配置等提出了具体要求，如电池单体热失控时不应起火、爆炸，消防系统

5、应配置不间断电源并与电池管理系统信息交互等。4预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范DB32/T4682-2024对大中型储能电站的电池预制舱内固定自动灭火系统进行了详细规定，要求系统满足扑灭模块级电池明火且不复燃的要求，并遵循“先断电、后灭火”的原则。5电化学储能电站消防设施要求DB63 T 2286-2024规定电化学储能电站电池设备间（如预制舱）必须配置具备降温、抑爆、灭火功能的固定自动灭火系统，要求系统能有效扑灭电池明火并防止复燃，其技术参数需通过资质机构基于模块级电池实体火灾的模拟实验验证。电化学储能电站热气溶胶灭火装置序号规范名称规范特点1热气溶胶灭火装置XF499.1-2010

6、规 定 了 灭 火 装 置 的 工 作 温 度 范 围-20C+55C，以确保其在极端环境下的稳定运行；热引发器在传火时不得有断火、透火、外壳燃烧及爆声，以确保其能可靠引发灭火剂释放。热气溶胶灭火剂发生剂的发气量应不小于300mL/g，以确保其灭火效果。2气体灭火系统设计规范GB50370-2005限制了单台热气溶胶预制灭火系统的保护容积和多台装置间的距离，规定了防护区的高度和灭火系统喷口的位置，并明确指出热气溶胶预制灭火系统不应设置在人员密集、有爆炸危险或有超净要求的场所，同时对通讯机房、电子计算机房等特殊防护区的灭火剂喷放时间和喷口温度也做出了具体规定。第6页一、研究背景-热气溶胶灭火系统