近年來多次發生的電池儲能系統起火甚至爆炸事件已經成為業界關注的重大新聞。因此,安全問題再次成為選擇電池儲能系統的關鍵因素。鑒于市場上有多種不同電池產品和電池儲能系統,相信用戶可以通過周全的思考和建議做出最安全選擇。
瑞士儲能系統提供商Leclanché公司推出的安全的、模塊化、可擴展的、即插即用的LeBlock電池儲能系統
用戶在安裝電池儲能系統時需要做出明智的選擇,并確保采取更多的安全措施。
1.選擇合適的電池
在安全方面,需要將主要安全(可以采取哪些措施防止事故發生)與次要安全(如何在事故發生后更好地控制和管理危險)區分開來。而基本安全性與電池本身直接相關。
如今有不同種類的電池,但各有利弊。但最重要的是要考慮電池是否符合IEC62619標準。用戶需要根據該標準在“含有堿性或其他非酸性電解質的二次電池和電池——工業應用中使用的二次鋰電池和電池的安全要求”章節所述選擇電池,該標準專門針對電池的安全性。
2.確保電池模塊、機架和容器的安全集成
對于模塊和機架:確保電池符合UL1973和IEC62619標準。
選擇通過UL9540A標準認證的電池意味著已經過測試,模擬熱失控事件,以檢查火勢是否不會蔓延。
3.投資正確的電池管理系統和能源管理軟件
使用安全且符合標準的電池是確保最高安全級別的強制性第一步;然而,如何使用電池也很關鍵。這就是電池管理系統(BMS)應該確保電池運行不會超出其極限的原因。為了提供這種安全功能,電池管理系統(BMS)必須通過IEC61508標準的認證,而IEC61508標準是電氣/電子/可編程電子安全相關系統的功能安全標準。
電池管理系統(BMS)生成大量數據,這些由能源管理軟件(EMS)讀取、保存在本地并定期備份到安全的云計算系統。所有這些數據都可用于分析目的,以在早期檢測可能的電池不當行為或偏差,并優化系統運行。
4.分隔以更好地控制火災事件
用戶需要將電池儲能系統的電池安裝在具有堅固的外殼的電池柜中,并相互隔離,這有助于防止火災事件蔓延到其他的電池柜。
將電池安裝部署相互隔離的電池柜中,有助于控制潛在火災。電池柜外殼具有高度耐火性,可以提供所需的隔熱功能,以最大限度地減少輔助能源消耗,以將電池保持在特定溫度(通常在20℃至23℃)而不受外界溫度的影響。
5.選擇合適的火災探測和消防系統
將電池柜進行分隔提供了一種被動提高安全性的方式,但也有一些主動的消防滅火方式。滅火系統的目標是防止起火的電池的火勢蔓延到其他電池,可能防止涉及幾塊電池的小事故演變成大規模火災,其后果可能是燒毀電池儲能系統,或者更糟的是燒毀整個站點。而采用標準的火災探測和消防系統由集成在氣溶膠滅火系統中的煙霧和熱量探測傳感器組成,并具有自動激活功能。
6.采用爆燃板保證員工安全
人員的人身安全是關鍵。即使現場安全,維護人員也會在附近工作以進行維護和例行系統檢查。在發生火災或爆炸時,他們可能在電池儲能系統附近進行處理。為了保護員工的人身安全,爆燃板可以使產生的爆炸力向上引導。可以確保在該區域工作的人員受到保護,免受側向爆炸的影響。
7.提供緊急響應人員的行動計劃
在發生事故時,緊急響應人員的行為并不總是明確和正確的,可能因儲能系統和當地條件而異。因此,制定現場特定的應急行動計劃并與當地緊急響應人員合作非常重要。
8.實施“緊急停止”功能
如果能源管理系統(EMS)、電池管理系統(BMS)或任何其他安全設備檢測到安全問題或電池異常,電池儲能系統必須立即關閉或受控關閉。擁有可由操作員或緊急響應人員執行的人工“緊急停止”功能也很重要。
9.檢測電氣隔離故障
大多數電池都與地面保持電氣隔離。符合IEC615557標準的高級絕緣監測設備必須確保絕緣設施不會退化或對地短路。
10.確保電池儲能系統符合IEC和UL等關鍵安全標準
在美國,電池儲能系統需要符合NFPA855標準以減輕潛在危害。而根據IEC的標準,電池儲能系統必須根據IEC62933第2部分“電網集成能源增強系統的安全”要求進行設計。
11.確保電池儲能系統具有斷路開關
為了確保安全,電池儲能系統必須配備所有必要的電氣斷開裝置,例如負載斷路開關,以確保維護操作的安全隔離。
12.確保系統符合電氣安全標準,例如IEC60364或北美NEC標準的第706條
通過先進的熔斷系統檢查是否符合所有相關的IEC和UL電氣安全安裝標準,尤其是那些保護裝置免受極性間短路的標準。
13.電池儲能系統的安全運輸
鋰離子電池被確定為9類運輸危險品。電池儲能系統必須按照UN38.3標準進行空運、海運、鐵路或公路運輸。