中國粉體網(wǎng)訊 隨著國內(nèi)外儲能項(xiàng)目建設(shè)的快速增長,安全問題也日益突出。就在近日,采用特斯拉Megapack系統(tǒng)的澳大利亞“維多利亞大電池”儲能項(xiàng)目發(fā)生火災(zāi),一個(gè)集裝箱內(nèi)的13噸鋰離子電池完全點(diǎn)燃,大火連燒四日才得到控制。據(jù)中國粉體網(wǎng)小編粗略統(tǒng)計(jì),近十年間全球發(fā)生30多起儲能電站起火爆炸事故,而該事件一出,更是讓鋰電池儲能安全亮起了“紅燈”,也為整個(gè)鋰電儲能行業(yè)敲響了警鐘。
儲能安全問題是系統(tǒng)性問題,事故往往因多個(gè)因素相互作用而發(fā)生,無論是內(nèi)部因素還是外部因素都應(yīng)當(dāng)引起重視。鋰電儲能安全問題頻出,下面中國粉體網(wǎng)小編就來分析一下鋰電儲能安全隱患的形成因素,并就其問題說一下有何預(yù)防措施。
一、鋰電儲能安全隱患的形成因素
1.電池本體因素
電池在生產(chǎn)制造過程中,可能會出現(xiàn)Fe、Ni等金屬顆;烊腚姵貎(nèi)的情況,隨著電池老化會產(chǎn)生微內(nèi)短路,并且因?yàn)镕e、Ni等金屬的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于Li,形成的微內(nèi)短路會逐漸擴(kuò)展為硬短路,進(jìn)而導(dǎo)致隔膜結(jié)構(gòu)破壞及熱失控的產(chǎn)生。而老化嚴(yán)重的電池有可能產(chǎn)生鼓脹及排氣漏液等問題,進(jìn)而腐蝕銅排及連接件等部件,造成接觸電阻增大、絕緣性能降低。
2.運(yùn)行環(huán)境因素
鋰電儲能電站的系統(tǒng)布局不當(dāng)、環(huán)境溫度過高、通風(fēng)道阻塞、排氣扇損壞、冬天距離加熱器太近等因素都會引起電池系統(tǒng)散熱不暢,溫度攀升。若電池外部件高溫產(chǎn)熱造成熱沖擊將直接造成電池單體或模塊過熱,有可能演化為熱失控,而熱失控后有可能會觸發(fā)熱失控蔓延。
3.管理系統(tǒng)因素
鋰電儲能電站管理系統(tǒng)監(jiān)測出現(xiàn)誤差,或者管控的滯后性和失效性是導(dǎo)致電池系統(tǒng)各種濫用以及電池本體非正常老化的直接原因,而監(jiān)測數(shù)據(jù)和管控系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)是否合理則決定著管理系統(tǒng)的可靠性和有效性。另外很多鋰電儲能電站存在局部過充的情況,也與管理系統(tǒng)的可靠性直接相關(guān)。
4.消防安全因素
鋰電儲能電站的電池艙空間密閉,能量堆積密度高,火災(zāi)危險(xiǎn)性較大,而許多鋰電儲能電站的安全措施滯后。比如普通的煙感和溫度裝置不能及時(shí)地檢測到起火前的早期異常情況,會導(dǎo)致消防系統(tǒng)動作太晚,所以普通感煙和感溫火災(zāi)探測器并不適用與鋰電子電池?zé)崾Э氐脑缙陬A(yù)警。另外消防系統(tǒng)不完善,防護(hù)機(jī)制不標(biāo)準(zhǔn)也是鋰電儲能電站存在安全隱患的重要原因。
二、鋰電儲能安全隱患的預(yù)防措施
1.增強(qiáng)檢測意識,確保電池本體的安全性
選擇擁有優(yōu)質(zhì)電池的合格電池供應(yīng)商,采用符合電力儲能特定要求的零部件,以確保儲能本體的安全。另外強(qiáng)化絕緣檢測并進(jìn)行定期維護(hù)檢查,同時(shí)強(qiáng)化漏電斷路裝置、過電壓保護(hù)裝置、過電流保護(hù)裝置等電氣沖擊保護(hù)裝置的可靠性,避免電池老化。
2.優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),創(chuàng)造良好的電站運(yùn)行環(huán)境
優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),在電池艙四周艙壁設(shè)置隔熱阻燃襯層,采用具有耐高溫絕熱性能的材料,增強(qiáng)電池艙的隔熱阻燃性能。另外可通過改造空冷系統(tǒng)流道、改變流向等來提高溫度分布的均勻性,研制出導(dǎo)熱性能好的阻燃型新型液態(tài)冷卻劑以便更好地散熱,研發(fā)出經(jīng)濟(jì)型熱管冷卻技術(shù)用于降溫。
3.完善管理體系,保障儲能電站的安全運(yùn)行
完善鋰電儲能電站的管理體系,在開發(fā)設(shè)計(jì)階段及儲能系統(tǒng)現(xiàn)場在調(diào)試前實(shí)現(xiàn)較為完整的系統(tǒng)控制、保護(hù)、管理功能及性能驗(yàn)證,建立系統(tǒng)級控制管理性能測試與驗(yàn)證手段。另外,在強(qiáng)化管理系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)計(jì)可靠性的同時(shí),也需要通過定期維護(hù)實(shí)現(xiàn)參數(shù)監(jiān)測的校準(zhǔn)及判據(jù)的更新。
4.完善消防系統(tǒng),守住儲能電站的安全底線
完善消防系統(tǒng),實(shí)行分級預(yù)警和多級防護(hù)機(jī)制。儲能電站內(nèi)設(shè)置電池艙細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、電池艙外冷卻水系統(tǒng)和建筑室內(nèi)外消火栓給水系統(tǒng)。在探測器檢測到異常后,定位啟動內(nèi)置細(xì)水霧滅火系統(tǒng)降低起火風(fēng)險(xiǎn),并向預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號。消防預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)動BMS切斷電池的運(yùn)行狀態(tài)及啟動消防系統(tǒng)實(shí)施對電池單元、電池柜、整個(gè)儲能系統(tǒng)多層級安全防護(hù)。
結(jié)語
隨著國內(nèi)外鋰電儲能項(xiàng)目的快速增長,其安全問題受到社會各界高度關(guān)注。對于鋰電儲能的安全問題,不僅要在電站投運(yùn)前對各種儲能設(shè)備加強(qiáng)檢驗(yàn)檢測,由于鋰電儲能電池是一個(gè)漸變的電化學(xué)體系,隨著儲能電池的老化,電池的各項(xiàng)參數(shù)也會隨之變化,所以在鋰電儲能電站運(yùn)作以后,也要加強(qiáng)監(jiān)測和管理。相信未來,在大家的努力下,鋰電儲能的安全系統(tǒng)會更加成熟,安全隱患問題也會得到很好的解決,以此避免更多安全事故的發(fā)生。
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