2024年5月26日14時許,海南某市一70MW農(nóng)光互補型光伏儲能電站磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙發(fā)生火災(zāi),火災(zāi)造成1組電池預(yù)制艙燒毀,未造成人員傷亡,未蔓延擴大,未發(fā)生次生災(zāi)害。
近期,應(yīng)急管理部韓鈺、海南省消防救援總隊韓子忠對該起儲能火災(zāi)事故進行復(fù)盤,并將調(diào)查結(jié)果以論文形式發(fā)表在了消防救援科技領(lǐng)域“中文核心期刊”《消防科學與技術(shù)》。
今年以來,儲能火災(zāi)事故頻頻發(fā)生。但事故發(fā)生了,火災(zāi)調(diào)查卻相當少見,因此這篇論文無疑是觀察儲能安全情況不可多得的材料。以下內(nèi)容為儲能安全網(wǎng)摘取自《基于火災(zāi)分析的光伏儲能電站消防安全對策研究》。
電站基本情況
該農(nóng)光互補型光伏儲能電站項目位于空曠地帶,周邊無其他建筑和場所。項目總占地面積約83萬m²,總?cè)萘?0MW,配套建設(shè)17.5MW/35 MWh的儲能系統(tǒng)和約50萬m2的農(nóng)光互補農(nóng)業(yè)大棚。
儲能系統(tǒng)為7組磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙,能量為2.5MW/5.16 MWh。每個預(yù)制艙由16個電池簇組成,每個電池簇的能量為322.56 kWh。項目已經(jīng)實現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電,儲能設(shè)備全部滿負荷投入運行。
儲能電站設(shè)有消防給水系統(tǒng),建有5個地上式室外消火栓和1個216m3的消防水池。每組電池預(yù)制艙設(shè)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)、可燃氣體探測器和防爆型通風裝置。站內(nèi)設(shè)有消防控制室和水泵房, 配備了滅火器材,設(shè)有環(huán)形消防車道。
火災(zāi)處置情況經(jīng)過
接警后,當?shù)叵啦块T立即啟動三級火警調(diào)派力量。消防力量到場后,了解到6號電池預(yù)制艙溫度異常過高、 EMS反復(fù)告警、七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)已啟動、視頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)艙內(nèi)有火光、艙體有煙霧冒出,濃煙、明火逐步向整個預(yù)制艙蔓延。
消防隊遂立即劃定安全區(qū),疏散現(xiàn)場人員,切斷電源,并組織力量利用移動水炮、滅火機器人等遠程進行不間斷地冷卻和隔離,防止事故向附近電池艙蔓延。
同時,啟動與地方氣象、水務(wù)、環(huán)保等部門的協(xié)作機制,與儲能電站企業(yè)、工程施工、電池廠家技術(shù)人員會商研判,利用無人機紅外技術(shù)、可燃氣體檢測儀、有毒氣體檢測儀、 漏電監(jiān)測儀等,實時監(jiān)測電池艙表面溫度和現(xiàn)場毒害氣 體濃度變化?,F(xiàn)場處置中,利用儲能電站站區(qū)內(nèi)的2個地上式室外消火栓、1個216m3消防水池,農(nóng)光互補區(qū)1個2000m³農(nóng)業(yè)用水水源及補水設(shè)施,保證了現(xiàn)場處置不間斷消防用水。
經(jīng)過24h不間斷冷卻處置,有效控制了火勢范圍及蔓延危害,事故預(yù)制艙表面溫度持續(xù)低于70℃,現(xiàn)場可燃氣體濃度處于安全范圍。
綜合研判現(xiàn)場情況、分析國內(nèi)外事故案例并與相關(guān)專家溝通會商后,指揮部決定分批次打開電池簇艙門滅火,并強調(diào)個人防護和安全要求。2h后,現(xiàn)場處置完畢。部分消防力量繼續(xù)留守觀察?;饒鎏幹糜脮r約26h,滅火冷卻總用水量超過2000m²。
火災(zāi)調(diào)查情況
經(jīng)查EMS告警記錄,當日午時,6號PCS艙儲能系統(tǒng)開機,充電壓板投入,滿功率開始充電;約1h后,6號PCS艙4簇控制系統(tǒng)突然頻繁緊急關(guān)機、復(fù)歸;又1h后,視頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)6號電池預(yù)制艙電氣室中間底部出現(xiàn)火光,6號電池預(yù)制艙BMS三級故障,觸發(fā)6號電池預(yù)制艙消防報警,七氟丙烷氣體滅火裝置啟動。在場人員發(fā)現(xiàn)處置無效,立即打119電話報火警。
經(jīng)勘查,6號電池預(yù)制艙全部過火,各電池模組安全閥全部開啟,七氟丙烷鋼瓶高溫變色,氣體全部釋放。拆除6號電池預(yù)制艙全部電池簇進行比對,16個電池簇燒損情況(見文章首圖)。2號電池簇燒損程度較重,其他電池簇的燒損程度隨著與2號電池簇的距離依次減輕。
綜合調(diào)查情況,判定起火原因為6號電池預(yù)制艙內(nèi)2號電池簇底部配電箱因外部高壓沖擊短路起火。
媒體解讀
根據(jù)預(yù)制艙艙內(nèi)的電氣結(jié)構(gòu)和電池簇“面對面”的布置方式可知,該艙的運行時間可能已超過三年,因為這樣的設(shè)計相對較早。
在消防設(shè)計上,項目確實遵循了國家強制標準GB51048-2014的規(guī)定,但這一國標的消防理念來源于建筑消防標準,將儲能火災(zāi)危險等級定為戊級,顯然過低了。因此,該項目中的預(yù)制艙防火間距僅有3米,當事故發(fā)生時就很容易導(dǎo)致火災(zāi)蔓延。
同時艙內(nèi)的消防報警和滅火系統(tǒng)也相對簡陋,并沒有將“滅火系統(tǒng)最小保護單元設(shè)置為電池模塊”。七氟丙烷的作用范圍僅限于艙內(nèi),未設(shè)計包級探測與包級噴灑系統(tǒng),導(dǎo)致了熱失控發(fā)生時,消防系統(tǒng)無法對起火點進行精準降溫抑制,錯失抑制火災(zāi)最佳時機。
因此,在后續(xù)滅火時真正起到作用的仍然是農(nóng)光互補區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)用水,近2000m²的生產(chǎn)用水充當了及時的消防用水,24小時不間斷冷卻滅火。否則這場儲能電站只能被“看著燒完“。
海南這次事故暴露出了早期儲能發(fā)展的種種隱患,儲能安全將是每個廠家都要邁過的關(guān)卡。
原標題:警醒!海南某35MWh儲能電站起火,起火原因和滅火流程公開!