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储能系统火灾预警及消防防护系统 编制说明 目 录 一、编制背景.......1 二、编制原则.......2 三、主要工作过程..........3 四、主要条款的说明........4 五、其他应说明的事项......5 一、编制背景 从全球储能产业发展状况来看,锂离子电池由于在动力电池车领域的广泛应 用,特性已被行业熟知,全球新建储能项目也基本以锂离子电为主。近年来,我 国各种电化学储能项目如雨后春笋一般涌现,遍布在用户侧、电网侧、发电侧、 新能源并网及微电网等各个领域。 随着锂离子电池新材料的研发、电池制作技术的创新以及众多科研机构和企 业的参与,锂离子电池的性能正日益提高,单体安全性能也得到极大提高。但由 于大规模储能系统单体电池容量更大,电池簇单体数量更多,电池簇并联数量更 大,电池堆电流更大,电池簇充放电深度更深,电池簇运行一致性和寿命要求更 为严格,在使用过程中极易出现局部热失控现象,存在巨大的安全隐患。近一年 来,中国、韩国、比利时项目都出现了起火事故,锂离子电池火灾事故一旦发生 就会造成严重后果,此时对锂离子电池热事故特征参数识别、热失控早期预警、 安全联动和消防防护显得尤为重要。电化学储能电站安全问题较为成为社会关注 的重要问题,直接制约着储能技术应用甚至是储能产业发展。 目前,锂电池产业的相关安全准则体系正在研究和制定中。 美国锂电池储能项目建设进展相对缓慢,消防安全问题成为主要阻力之一。 美国纽约消防局(FDNY)正与纽约州能源研究与发展局(NYSERDA)、美国消 防协会、保险公司,以及爱迪生联合电气公司合作,致力于制定电池安全的消防 安全标准。 德国政府明确提出储能市场虽趋于成熟,但安全规则的标准化工作仍在同步 进行,并对电池系统隐患来源、可能的预防措施和可能采取的纠正措施进行了说 明。 日本为促进储能技术应用,一些涉及储能的审批程序虽逐步简化,但仍通过 有关指南和条例规范储能技术应用,包括火灾与灾害管理局、内政和通信部制定 的消防条例和防火条例,都对危险物质和大规模储能电池进行了相应的规定。 澳大利亚标准协会起草 AS/NZS 5139安全标准,这份草案涵盖对各类型储 能电池系统安装的具体要求和规定,以分辨并减轻与储能系统安装有关的各种隐 患。同时,澳大利亚标准协会发布了储能标准路线图,这份路线图指出,推广储 1 能首先必须要重点关注储能系统的安装、产品安全和性能标准。 由于我国储能行业起步较晚,是一个新兴行业,国内储能项目仍然较少,多 种技术路线和对安全的要求不一致性,导致储能安全的标准及相应规范仍处于缺 失和相对滞后状态。通过借鉴国内外很多有价值的储能电站安全消防经验,在充 分认识电池系统热失控、热扩散致灾机理基础上,从“预(测)”和“防(治)” 两个层面提出切实可行的锂电池系统热失控火灾发生和火灾蔓延抑制方法。通过 对电池系统早期火灾信号的监测预警,及时准确的实现早期热失控火灾预警,通 过和电池管理系统的多级联动有效的保障电池系统消防安全。 目前尚无与《储能系统火灾预警及消防防护系统》紧密相关的国际标准和国 外先进标准。中关村储能联盟根据《中关村储能产业技术联盟标准管理办法》进 行标准正式立项《储能系统火灾预警及消防防护系统》立足于行业,结合中国国 情,借鉴并吸纳现有相关标准中需要强调的涉及安全的条款,提出更加严格的安 全条件要求。 此标准是电化学储能电站在锂电池储能系统的火灾早期预警及消防防护中 应用的第一个标准,填补了技术空白。针对锂离子电池的热失控和火灾报警提出 了适用的监测及报警装置和与电池管理系统多级联动的控制策略,该标准的发布 实施将引导国内电化学储能站生产企业追求产品技术进步,大幅提升我国电化学 储能电站的安全性能,增强民众对电化学储能电站安全性的信心,有利于储能市 场的健康、繁荣发展,社会经济效益显著。 二、编制原则 本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1部分:标准的结构和编 写》的规则编写。本标准的制定考虑了相关标准、法规间的相互协调,尽量避免 同一要素在不同文本中重复规定,对国内已有相关标准规定或可以列入相关标准 中的内容,一般不纳入本标准。此标准中规定的技术要求即要有先进性