储之泰然

  2021年4月16日，北京南四环路附近一家储能电站发生火灾事故。救援过程中，电站突发爆炸，造成2名消防员牺牲，1名消防员受伤，电站内1名员工失联。

  2021年4月6日韩国一光伏电站储能系统起火，烧毁面积达22平方米，共造成约4.4亿韩元（约合人民币258万元）损失。2017年8月至今，仅韩国就发生了29起储能电站火灾事故。此外，2019年4月19日，美国亚利桑那州发生电池储能项目爆炸，导致4名消防员受伤，其中2人重伤。

大火事故敲响储能行业安全警钟

  “安全”是储能发展绕不开的话题。近年来，大到储能电站，小到新能源车，起火事故时有发生。常用的灭火系统是否满足储能电站的特性、是否有更优的产品选择也是行业一直关注探讨的问题。

  截至2019年底，锂离子电池装机占电化学储能装机规模的82.4%。锂电池在使用过程中，通过锂离子嵌入和拖出释放能量。如果使用不当，如过充、高温、碰撞等条件下可能会诱发电池内部的热化学反应，导致热失控发生。“如果热失控在电池模组内发生传播，会导致系统的火灾事故的发生。”值得注意的是，热失控会产生有毒和可燃气体，而锂离子电池的火灾扑救更困难，给消防带来挑战。

  国家相关规定将火灾分为以下几个类型：A类固体物质火灾、B类液体物质火灾、C类气体物质火灾、D类金属火灾、E类电气火灾、F类烹饪物火灾。储能电站中的电池热失控后的燃烧情况包含A、B、C、E四类火灾，主要表现为气体火灾，是不适合用水或泡沫扑灭的。

  电池火灾的根本是内部电化学反应热累积聚集诱发的燃烧热，因此采取隔离法能降低灾害损失，无法根本抑制火灾；窒息法能杜绝高温电解液喷出与氧气作用发生的燃烧，也无法抑制电池内部反应；电池热失控是由温度主导的电化学反应过程，因此冷却方式防控电池火灾和起火后冷却降温控制化学反应及化学抑制切断燃烧链灭火是针对锂离子电池热失控及其火灾的首选处理方式。

  目前储能电站主要使用七氟丙烷、二氧化碳、干粉等自动灭火系统，但常用的灭火系统是否符合储能电站的特性也需要结合其特性进行综合考虑。

  干粉不适用于扑灭有旋转电机的电气设备和精密电气设备火灾，往往火灾扑灭后设备难以清理且易造成设备腐蚀。此外在使用干粉灭火时，要注意及时冷却降温，以免复燃。

  二氧化碳灭火机理是窒息和冷却，对于锂离子电池火焰，二氧化碳灭火效率并不高，因为灭火剂施加164s后如火焰仍未熄灭，并且二氧化碳流量较小直至停止施加后，火焰面积和高度又开始增大易造成复燃。而且二氧化碳释放时，在减压阀出口处大量结霜，内部形成干冰，阻止了灭火剂继续喷出，所产生的的极低温度也会造成设备的损害。

 七氟丙烷从人体安全方面考虑，灭火过程中产生的有毒气体以及造成的低能见度均会影响人体逃生安全；从环境方面考虑，全球对环保要求不断的增加，七氟丙烷由于高温室效应值，其减排纳入了《基加利修正案》，是《蒙特利尔议定书》附件 F 第二类管控的物质。

全氟己酮灭火系统为何适用于储能电站？

全氟己酮是一种全新的气体灭火剂，它不属于传统的哈龙替代品，也不存在现有哈龙类灭火剂的各种问题，是一种能用于有人场所的安全可靠的灭火剂。大气化学研究已经得出其对平流层的臭氧没有影响的结论。气体介质灭火系统分委员会（ISO/TC21 SC8）、美国国家消防协会（NFPA）已经将其列入ISO-14520、NFPA2001中，西方国家及日本也早已将其应用并推广到了本国的消防领域。

全氟己酮与其它气体灭火系统相比较，适用于储能站灭火及锂电池热失控抑制的分析：

1.全氟己酮自身性能优势方面：全氟己酮无色无味，液态存储，具有绿色环保、灭火效率高、绝缘性强、对人体安全、占地面积小及释放后无残留等特性，符合储能电站对于灭火剂的高标准要求。

2.储能电站的使用场景特性方面：全氟己酮技术属于全球气体灭火领域最先进的技术，其通过物理降温及化学抑制相结合的方式进行灭火，在实际灭火时除了扑灭明火外还将电池降温，让电池内部的隔膜不再继续分解破坏，阻断电池内部的热失控链条，能真正有效地将火灾扑灭；对于带电设备还具备绝佳的绝缘性能，且不腐蚀、不伤害各类带电设备；全氟己酮灭火剂常温下为液态，储存、运输方便（移动的储能车）；全氟己酮灭火剂除全淹没灭火系统外还可以适用于便携式灭火器及泵组式的液态消防喷淋系统，可为储能站提供多种灭火装置，完善储能站消防安全方案的多样性及适用性。