2024年5月26日14時許，海南某市一70MW農(nóng)光互補(bǔ)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(kuò)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(duì)韓子忠對該起儲能火災(zāi)事故進(jìn)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(xué)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(dāng)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》。

1、 電站基本情況：

該農(nóng)光互補(bǔ)型光伏儲能電站項(xiàng)目位于空曠地帶，周邊無其他建筑和場所。項(xiàng)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(bǔ)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(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電，儲能設(shè)備全部滿負(fù)荷投入運(yùn)行。

儲能電站平面示意圖 圖源：韓鈺、韓子忠

6號預(yù)制艙內(nèi)部示意圖 圖源：韓鈺、韓子忠

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?xì)怏w探測器和防爆型通風(fēng)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。

2、火災(zāi)處置情況經(jīng)過：

接警后，當(dāng)?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(duì)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(jī)器人等遠(yuǎn)程進(jìn)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(jī)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(jī)紅外技術(shù)、可燃?xì)怏w檢測儀、有毒氣體檢測儀、 漏電監(jiān)測儀等，實(shí)時監(jiān)測電池艙表面溫度和現(xiàn)場毒害氣 體濃度變化。

現(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(bǔ)區(qū)1個2000m3農(nóng)業(yè)用水水源及補(bǔ)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?xì)怏w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(qiáng)調(diào)個人防護(hù)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2000m3。

3、火災(zāi)調(diào)查情況：

經(jīng)查EMS告警記錄，當(dāng)日午時，6號PCS艙儲能系統(tǒng)開機(jī)，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(jī)、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(jìn)行比對，16個電池簇?zé)龘p情況（見文章首圖）。2號電池簇?zé)龘p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?yàn)?strong>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。

4、儲能安全網(wǎng)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(yùn)行時間可能已超過三年，因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)相對較早。

在消防設(shè)計(jì)上，項(xiàng)目確實(shí)遵循了國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB51048-2014的規(guī)定，但這一國標(biāo)的消防理念來源于建筑消防標(biāo)準(zhǔn)，將儲能火災(zāi)危險等級定為戊級，顯然過低了。因此，該項(xiàng)目中的預(yù)制艙防火間距僅有3米，當(dāng)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(hù)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(jì)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(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)降溫抑制，錯失抑制火災(zāi)最佳時機(jī)。

因此，在后續(xù)滅火時真正起到作用的仍然是農(nóng)光互補(bǔ)區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)用水，近2000m3的生產(chǎn)用水充當(dāng)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。