了得網工業技術_磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術與工程應用

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目前國內首個模組級磷酸鐵鋰儲能電池燃燒實驗和滅火實驗詳細介紹，首個電網側磷酸鐵鋰電池儲能電站三級防護體繫消防方案（典型設計）和滅火救援方案介紹。

內容簡介

本書在大量試驗的基礎上, 提出了磷酸鐵鋰電池儲能電站防火和滅火技術方案並進行了工程應用。
本書共8 章, 分別是電化學儲能發展概述、鋰離子儲能電池、電池管理繫統、電池預制艙、儲能電站防火設計、消防繫統施工與驗收、運維檢修與應急處置, 以及工程應用實踐案例。
本書適合磷酸鐵鋰電池儲能電站規劃設計、施工驗收、運行檢修、應急救援領域的工程技術人員和儲能電站消防上下遊企業、科研單位研發人員, 以及高等院校從事電化學儲能與應用的教師和研究生閱讀。

作者簡介

國網江蘇省電力設計咨詢有限公司隸屬於國網江蘇省電力有限公司。主要牽頭人介紹如下：陳慶，研究員級高級工程師，現任國網江蘇省電力有限公司副總經理，長期擔任電力繫統運行管理及大型工程實施的領導工作，具有深厚的理論基礎和豐富的領導經驗，在電力繫統繼電保護、電力繫統自動化和電力繫統分析等專業領域有很深的造詣。參與完成了“柔性直流輸電在城市供電中的研究與應用”等多個國家863項目；主持建設了“徐州星湖灣柔直與光儲混聯的400V主動配電網”等多個國家電網公司重大示範工程；主持完成了“多源分布式新能源發電直流供電運行控制技術研究與應用”、“新型城鎮配電網及清潔能源利用模式研究”、“大型地區電網運行風險分析及應急處置關鍵技術研究”、“超大規模省級電網運行控制關鍵技術及應用”、“智能變電站多廠家配置工具集成技術研究”、“500kV變電站集中監控的研究”等多個國家電網公司科技項目研究，項目成果在國內獲得大範圍推廣應用，經濟效益和社會效益顯著。獲省部級一等獎2項，發表論文10餘篇，發明專利4項。長期從事重大工程和科技項目管理工作，能夠保證項目圓滿完成。

目錄
前言
第1 章電化學儲能發展概述 1
1.1 儲能技術與發展 1
1.2 電化學儲能電站介紹 6
1.3 電化學儲能相關技術標準 15
第2 章鋰離子儲能電池 19
2.1 鋰離子電池構造與原理 19
2.2 鋰離子電池熱失控過程分析 22
2.3 鋰離子電池燃燒特性 27
2.4 現有技術標準中關於鋰離子電池安全性要求 33
第3 章電池管理繫統 40
3.1 電池管理繫統的定義 40
3.2 電池管理繫統的功能 41目錄
前言
第1 章電化學儲能發展概述 1
1.1 儲能技術與發展 1
1.2 電化學儲能電站介紹 6
1.3 電化學儲能相關技術標準 15
第2 章鋰離子儲能電池 19
2.1 鋰離子電池構造與原理 19
2.2 鋰離子電池熱失控過程分析 22
2.3 鋰離子電池燃燒特性 27
2.4 現有技術標準中關於鋰離子電池安全性要求 33
第3 章電池管理繫統 40
3.1 電池管理繫統的定義 40
3.2 電池管理繫統的功能 41
3.3 電池管理繫統的架構 42
3.4 鋰離子電池管理繫統安全性要求 43
3.5 電池管理繫統的安全性提升 48
第4 章電池預制艙 54
4.1 電池預制艙的基本布局 55
4.2 電池預制艙艙體設計 57
4.3 電池預制艙防火設計 59
第5 章儲能電站防火設計 61
5.1 一般要求 61
5.2 站址選擇 61
5.3 耐火等級 62
5.4 平面布置 63
5.5 防火間距 63
5.6 消防給水與消火栓繫統 65
5.7 滅火設施 72
5.8 火災自動報警繫統 84
5.9 消防供電與防雷接地 89
5.10 消防器材 91
5.11 滅火救援 92
5.12 防火封堵 92
第6 章消防繫統施工與驗收 94
6.1 施工要求 94
6.2 安裝調試 97
6.3 電池運輸、存儲與安裝安全 106
6.4 消防驗收 108
第7 章運維檢修與應急處置 109
7.1 運維檢修 109
7.2 應急處置 111
第8 章工程應用實踐案例 114
8.1 項目概述 114
8.2 電池預制艙消防方案 114
附錄預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防建設設施驗收表 119

前言

前言電化學儲能電站中儲能電池存在熱失控以致引發火災的風險。近年來, 國內外電化學儲能電站火災事故頻出。韓國從2017 年8 月至2020 年5 月, 共發生29 起儲能電站起火事件; 2019 年1 月, 韓國行政安全部對345 個安裝在公共機構的儲能電站下達了立即停止運行的命令。 2019 年4 月, 美國亞利桑那州電池公用事業公司 APS 在亞利桑那州皮奧裡亞部署的電池儲能電站發生火災,4 名消防員在救援過程中受重傷。 2017 年12 月, 山西某電廠9MW 調頻項目儲能集裝箱櫃發生火災並伴有爆炸次生災害。一繫列電化學儲能電站火災事故引發全球能源領域對儲能安全問題的擔憂, 鋰離子電池本身的安全性問題不可忽視。2018 年9 月至2020 年6 月, 國網江蘇省電力有限公司聯合中國科技大學、鄭州大學、東南大學、南京消防器材股份有限公司、南瑞集團有限公司和國家消防工程技術研究中心開展了磷酸鐵鋰電池儲能電站防火與滅火技術研究工作, 通過繫列模組級磷酸鐵鋰電池燃燒特性試驗和滅火試驗, 發現了可用於表征儲能電池熱失控的氣體、壓力、溫度等多種參量, 比較分析了市場上常見滅火劑對儲能電池模組的滅火和降溫效果, 提出了可用於大規模磷酸鐵鋰電池儲能電站的防火和滅火解決方案, 發布了T/CEC373—2020 《預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規範》。國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院 (國網江蘇電力設計咨詢有限公司) 作為江蘇電網側儲能設計的依托單位, 積極開展電網側電化學儲能試點示範應用建設, 積累了大量先進的工程經驗。為了繫統性總結磷酸鐵鋰電池儲能電站火災預警、滅火技術等研究成果和工程實施、運行工作經驗, 國網江蘇省電力有限公司儲能消防課題組編寫了《磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術與工程應用》一書。本書共8 章, 分別是電化學儲能發展概述、鋰離子儲能電池、電池管理繫統、電池預制艙、儲能電站防火設計、消防繫統施工與驗收、運維檢修與應急處置, 以及工程應用實踐案例。本書內容反映了江蘇省電網側儲能工程的建設與運行經驗, 收編了課題研究成果, 是推行大規模預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能繫統應用的安全保障,凝聚了電力行業和消防行業廣大專家學者和工程技術人員的心血和汗水。希望該書的出版和應用, 能夠進一步提高我國電化學儲能電站消防安全防護能力,促進電化學儲能電站安全有序發展。作者

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