鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)消防安全關(guān)鍵技術(shù)與裝備（華中科技大學(xué)）
發(fā)布日期：2023-02-01 瀏覽量：1
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【成果介紹】
儲(chǔ)能能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、需求響應(yīng)支撐等多種服務(wù)，是提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性的重要手段。加快儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)于構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和具有重要意義。據(jù)預(yù)測(cè)，到2050年，我國(guó)鋰電池儲(chǔ)能將達(dá)到400吉瓦，年均增長(zhǎng)26%。然而，鋰離子電池固有的安全性問題使其大規(guī)模應(yīng)用遇到了瓶頸。2019年美國(guó)亞利桑那州一起鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)，今年4月我國(guó)某儲(chǔ)能電站爆炸，韓國(guó)近年來(lái)30座電池儲(chǔ)能電站發(fā)生火災(zāi)，均造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)的消防安全問題已成為制約鋰離子電池儲(chǔ)能大規(guī)模推廣的關(guān)鍵瓶頸。
現(xiàn)有技術(shù)的痛點(diǎn)問題是：1、鋰離子電池火災(zāi)機(jī)理有差異；2、鋰離子電池滅火劑適用性不強(qiáng)；3、現(xiàn)有滅火劑不具備高效降溫能力；4、實(shí)時(shí)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)缺乏；5、預(yù)警技術(shù)作用重視不夠；6、技術(shù)規(guī)范建設(shè)嚴(yán)重滯后。
本技術(shù)針對(duì)鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)特點(diǎn)，在國(guó)際上首次篩選出高吸熱阻燃滅火材料FKF-M，開發(fā)出含有3種成分以上的復(fù)配型滅火劑。經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)嚴(yán)格測(cè)試，這種新型滅火介質(zhì)可在2秒內(nèi)撲滅鋰電池模組明火，15秒將電池溫度降至0℃以下，并長(zhǎng)效抑制電池溫度避免復(fù)燃，且環(huán)境友好無(wú)毒性。針對(duì)鋰電池儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，在國(guó)際上首次開發(fā)出新型智能滅火裝置，該裝置可在線持續(xù)分析火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，多級(jí)預(yù)警，滅火介質(zhì)精準(zhǔn)釋放，自行多次啟動(dòng)進(jìn)行降溫抑制，極大地降低了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失，使用有效期大于20年，一套裝置可以同時(shí)監(jiān)測(cè)防護(hù)240個(gè)儲(chǔ)能單元。
1、梯次實(shí)時(shí)監(jiān)視、探測(cè)?；馂?zāi)識(shí)別精準(zhǔn)至PACK，預(yù)警啟動(dòng)到最不利點(diǎn)噴嘴釋放滅火劑≤1秒；
l可從模擬酸性放射性廢液液中選擇性分離锝可從模擬酸性放射性廢液液中選擇性分離锝
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型滅火劑和滅火裝置已在深圳某集裝箱儲(chǔ)能、格力工業(yè)園儲(chǔ)能電站、江蘇中天儲(chǔ)能電站、國(guó)家電網(wǎng)浙江電力公司和工業(yè)園區(qū)微網(wǎng)儲(chǔ)能等完成示范應(yīng)用電力測(cè)儲(chǔ)能電站4處，對(duì)接儲(chǔ)能集成廠家3個(gè)。
圖7 園區(qū)儲(chǔ)能