構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和重要的舉措，儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中肩負(fù)重任。當(dāng)前，中國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模飆升，磷酸鐵鋰電池成為電化學(xué)儲(chǔ)能主要的裝機(jī)容量，同時(shí)，預(yù)制艙式以其高度的集成化及便捷的安裝方式又成為磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站的主要產(chǎn)品形式。
鋰離子電池在過充過放、過熱、機(jī)械碰撞等內(nèi)外部因素的作用下，容易引起電池隔膜崩潰、內(nèi)部短路，從而導(dǎo)致熱失控的發(fā)生，這是鋰離子電池發(fā)生安全問題的本質(zhì)原因。此外，鋰離子電池目前采用的電解液有機(jī)溶劑大多屬于易燃或可燃液體，這又增加了其發(fā)生火災(zāi)的隱患。就目前傳統(tǒng)的安全消防措施而言，并不能有效抑制鋰離子電池的熱失控，從而導(dǎo)致初期火災(zāi)迅速蔓延，進(jìn)而演變?yōu)榇笠?guī)?；馂?zāi)。
2021年4月16日，北京市豐臺(tái)區(qū)南四環(huán)永外大紅門西馬廠甲14號(hào)院內(nèi)儲(chǔ)能電站起火，在對(duì)電站南區(qū)進(jìn)行處置過程中，電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲，1名消防員受傷，電站內(nèi)1名員工失聯(lián)。磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站的安全引起各方的高度重視。
目前，對(duì)于儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)主要遵循《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51048-2014 ）。同時(shí)在勘察設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于電站的防火及布置設(shè)計(jì)，同時(shí)參照2018年版《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016）與《火力發(fā)電廠與變電站防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50229-2006），在設(shè)計(jì)過程中，作為預(yù)制艙式（集裝箱式）的鋰離子電池儲(chǔ)能電站，規(guī)程規(guī)范的條文針對(duì)性不強(qiáng)，給設(shè)計(jì)人員造成了較大的困惑。
近期，針對(duì)預(yù)裝箱式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站，中電聯(lián)主持編制并發(fā)布了《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范》（TCEC373-2020），仔細(xì)對(duì)條文進(jìn)行了研讀并結(jié)合幾個(gè)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，談幾點(diǎn)作為設(shè)計(jì)人員需要關(guān)注的問題：
一、本規(guī)程適用的范圍
1、適用于預(yù)制艙式的磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站；
2、適用于系統(tǒng)容量10MWh及以上規(guī)模的儲(chǔ)能電站，小型儲(chǔ)能電站可參考；
二、本規(guī)程的優(yōu)先級(jí)別
1、《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范》（TCEC373-2020）屬于團(tuán)標(biāo)，不屬于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也不是國(guó)標(biāo)，且在本規(guī)程中明確提出，電站的設(shè)計(jì)要參考《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51048-2014 ）與《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016），所以當(dāng)本規(guī)程條文與國(guó)標(biāo)的條文抵觸時(shí)，原則上應(yīng)以國(guó)標(biāo)規(guī)定為準(zhǔn)，但國(guó)標(biāo)的條文中，沒有對(duì)預(yù)制艙型式的電站形式作出明確的規(guī)定。所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)需要針對(duì)工程的特點(diǎn)與具體情況，從嚴(yán)的原則對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)條款。
2、規(guī)程的優(yōu)先級(jí)別是國(guó)標(biāo)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高于團(tuán)隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)，團(tuán)隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)高于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
三、對(duì)電池及其系統(tǒng)的要求
1、本規(guī)范對(duì)“磷酸鐵鋰電池”、“電池管理系統(tǒng)”、“電池預(yù)制艙”的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出了明確的要求，電池本體及其附屬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常專業(yè)，且是新生事物，認(rèn)識(shí)與理解需要一個(gè)過程，設(shè)計(jì)人員在編寫技術(shù)規(guī)范書或者簽訂技術(shù)協(xié)議時(shí)，建議將原規(guī)范中的條款直接進(jìn)行引用；
2、注意火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與電池系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警的信號(hào)接口、通信要求及聯(lián)動(dòng)策略；
3、注意預(yù)制倉門的寬度，開啟方向及倉門的聯(lián)鎖要求；
4、預(yù)制倉的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足防爆的要求；
四、儲(chǔ)能電站的站址要求
1、“預(yù)制艙式儲(chǔ)能電站的設(shè)置位置有明確要求，不能貼鄰或設(shè)置在甲、乙類廠房?jī)?nèi)，且不應(yīng)設(shè)置在爆炸性氣體、粉塵環(huán)境的危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)。”設(shè)計(jì)人員需要理解甲、乙廠房的標(biāo)準(zhǔn)界定，特別是對(duì)液體閃點(diǎn)的要求，建議閱讀《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016）中條文解釋，這可能是大多數(shù)輸變電設(shè)計(jì)從業(yè)人員不易理解的地方。
圖1 對(duì)布置位置的要求
2、目前，所有的規(guī)程規(guī)范中，沒有一個(gè)條款是不允許預(yù)制艙式儲(chǔ)能電站布置在建筑內(nèi)的，從這個(gè)條款中，我們可以理解并得出，滿足要求的建筑物內(nèi)是可以布置預(yù)制倉式的儲(chǔ)能電站的。
3、同時(shí)，對(duì)于裝配式的磷酸鐵鋰電池，由于其防護(hù)等級(jí)的限制，只能安裝布置在室內(nèi)，所以可以推導(dǎo)出預(yù)制艙式儲(chǔ)能電站也是可以布置在室內(nèi)的，全封閉布置在室內(nèi)時(shí)，建議提高建筑物防火等級(jí)。
4、《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 51048-2014 ）對(duì)站址選址的要求比較原則，與常規(guī)傳統(tǒng)的變電站選址基本相同；
5、儲(chǔ)能電站中的建構(gòu)筑物不應(yīng)低于耐火二級(jí)，并要滿足建構(gòu)物之間及與配間裝置之間的間距，與變電站防火規(guī)范的基本相同；
圖片
表1 布置防火間距的要求
6、電池艙只能單層布置，相隔的間距不應(yīng)小于3米，如果間距不滿足要求時(shí)，需要設(shè)置防火墻，兩端的輪廓各超出1米。同時(shí)可以理解為電池艙的布置與建構(gòu)物不滿足距離要求時(shí)，也可以加防火墻，或?qū)⒉贾瞄g隔不滿足要求的建筑物的相鄰?fù)鈮Π凑辗阑饓Φ牡燃?jí)進(jìn)行建造；
7、儲(chǔ)能電站須為獨(dú)立的區(qū)域，并設(shè)置圍欄，只有當(dāng)電池艙的距離與圍欄距離不夠5米的時(shí)候，才需要將圍欄設(shè)置為圍墻；
五、消防給水系統(tǒng)
1、儲(chǔ)能電站應(yīng)設(shè)置消防給水系統(tǒng)，水源的選擇與變電站的消防水源較為相似，如果設(shè)置在火力發(fā)電廠或新能源電站內(nèi)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以與其共用一個(gè)消防系統(tǒng)，滿足水壓、水量及滅火時(shí)間的要求；
2、水量的計(jì)算時(shí)，要考慮消防栓3小時(shí)與預(yù)制艙內(nèi)水噴霧1小時(shí)的水量需求之和。
3、消防栓的設(shè)置的間距且要滿足4支消防水栓同時(shí)使用時(shí)的消防水流量小于20L/s；
4、自動(dòng)滅火裝置是針對(duì)預(yù)制艙（儲(chǔ)能設(shè)備）廠家提出的技術(shù)要求，需要配置細(xì)水霧滅火系統(tǒng)與氣體（一般為六氟丙烷）滅火裝置，在招標(biāo)及技術(shù)協(xié)議中，可直接將4.8條款的要求附上。
六、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及其聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的要求
1、預(yù)制艙內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置及聯(lián)動(dòng)裝置應(yīng)與電站的其他區(qū)域分開；當(dāng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在二次設(shè)備艙時(shí)，消防控制設(shè)備區(qū)域應(yīng)與其他區(qū)域分開布置；
2、預(yù)制艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w、感煙、感溫探頭，且分別設(shè)置不少于2個(gè)；
3、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置及聯(lián)動(dòng)裝置的告警及動(dòng)作邏輯應(yīng)按照4.9.5、4.9.6、4.9.7之條款要求；
七、消防供電與防雷接地設(shè)計(jì)
1、預(yù)制艙式儲(chǔ)能電站消防供電設(shè)計(jì)應(yīng)符合一級(jí)消防供電的要求：一級(jí)消防負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。所謂獨(dú)立電源，任一電源發(fā)生故障或停止供電時(shí)，其他電源將能保證繼續(xù)供電；
2、消防用電設(shè)備的電線電纜建議選用銅芯耐火電纜；
3、儲(chǔ)能電站布置在室外時(shí)，按照規(guī)程規(guī)范要求，需設(shè)置獨(dú)立避雷針防直擊雷；接地裝置除滿足正常要求之外，可以與原有廠、場(chǎng)、站的接電網(wǎng)可靠連接，以降低接地電阻；對(duì)于地下嚴(yán)重腐蝕區(qū)域，可采用銅材接地或采用陰極保護(hù)；
八、消防器材及滅火救援
1、預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站配置消防器材類型、數(shù)量及區(qū)域的要求見下表：
表2 儲(chǔ)能電站消防器材配置表
2、電站內(nèi)配置不少于2套的正壓呼吸器；
3、電站內(nèi)要設(shè)置環(huán)形的消防車道，如果有困難時(shí)，可沿建構(gòu)筑物的兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置消防車道；
4、電纜的封堵要求要滿足《電力工程電纜防火封堵施工工藝導(dǎo)則》（DL/T 5707-2014 ）及《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)程》（ GB 50217-2007）中的相關(guān)要求。這個(gè)與發(fā)電廠及變電站的設(shè)計(jì)要求相同。
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