一、儲能系統(tǒng)需要消防的重要性

大型儲能電站的消防及火災抑制是儲能行業(yè)必須面對并且也是亟需解決的難題，是不是儲能系統(tǒng)安裝了相應的消防系統(tǒng)后就不會產生火災呢，答案是否定的。全球的儲能研發(fā)技術人員在儲能系統(tǒng)消、防滅火這塊的改善完善一直在進行中。

電化學儲能艙火災抑制方案以“早發(fā)現(xiàn)、早處置”為原則，在熱失控初級階段進行預警和精準抑制處理，將電化學儲能艙的損失盡可能減小。

熱失控探測報警：采用鋰電池專用復合火災探測器，在每個電池簇上布置若干復合火災探測器，同時檢測電池箱的溫度、一氧化碳（CO）、氫氣(H2)、電解液泄漏氣體(VOC)、煙霧等參數(shù)。

包級滅火：全氟己酮通過專用管道直接作用于最小起火單元---失控電芯火災抑制：熱失控初期使用全氟己酮無損精準定點多次噴射滅火，持續(xù)降溫；同時，采用水噴淋作為最后保障手段，將熱失控控制在電池倉中，防止燃爆蔓延。

邏輯控制：電化學儲能艙火災報警控制器（控制裝置）具有豐富的邏輯控制與系統(tǒng)聯(lián)動功能，能夠滿足多樣化的消防需求。

鋰電池在發(fā)生失效、火災甚至爆炸行為之前，都要經歷熱失控階段。當鋰電池內部化學放熱反應所產生的熱量未被及時耗散，使電池內部溫度達到電池隔膜損壞溫度時，將導致電極直接與電解液接觸，短時間內釋放大量熱量和可燃氣體，導致火災或爆炸的發(fā)生。

二、儲能消防系統(tǒng)，火災早期抑制方法

1、水基泡沫自動噴水滅火系統(tǒng)

鋰電池火災本質上是熱失控引起的，滅火手段中降溫是一個重點，由于水的有效冷卻特性，水基自動噴水滅火系統(tǒng)被廣泛用于一般商品的消防，然而，應用于鋰離子電池儲能系統(tǒng)的水基自動噴水滅火系統(tǒng)的有效性還需要進一步研究。

目前，水基泡沫滅火系統(tǒng)在抑制基于鋰離子電池的儲能系統(tǒng)大規(guī)模火災方面的總體有效性和實驗室數(shù)據還存在差距。水基滅火系統(tǒng)的劣勢如下：

1）水的高電導率可能會導致電池短路，從而引發(fā)附加的起火風險。

2）為了防止熱失控蔓延，需要消耗大量水將電池冷卻到臨界溫度以下，造成一定程度的水資源浪費。

3）鋰離子電池火災用水會增加CO、H2和HF等廢氣、有毒氣體的生成。水會導致鋰離子電池內有機物不完全燃燒，從而產生有毒的CO而不是CO2；當使用水時，H2在不燃燒的情況下釋放，增加其了濃度；水與五氟化磷反應生成HF。

4）由于電池模塊密集的安裝結構，一旦停止用水，無法達到法冷卻效果時，電池內部可能會再次起火。

2、細水霧滅火系統(tǒng)

細水霧的滅火機理主要是吸熱冷卻、隔氧窒息、輻射熱阻隔和浸濕作用。當鋰電池出現(xiàn)火災時，細水霧噴頭瞬間噴射而出，直接作用于火焰表面，快速達到隔氧窒息效果，從而抑制火焰的燃燒。

同時，細水霧霧滴粒徑大小為1000μm，而傳統(tǒng)噴水系統(tǒng)的液滴尺寸約為5000μm，細水霧受熱后極易氣化，這個蒸發(fā)的過程將帶走大量熱量，從而迅速冷卻火災區(qū)域。

在實驗室規(guī)模的鋰電池火災中，細水霧滅火系統(tǒng)表現(xiàn)出了極好的電池降溫和阻止復燃的效果。ZhangL等人研究發(fā)現(xiàn)，向細水霧系統(tǒng)中添加表面活性劑和凝膠劑還能有效減少滅火和冷卻相鄰模塊所需的水量。

盡管細水霧滅火系統(tǒng)存在使用過程中將產生有害氣體等一些已知缺點，但在試驗室級別火災中所表現(xiàn)出的理想滅火效果，促使越來越多的鋰電池制造商選擇細水霧滅火系統(tǒng)。

3、惰性氣體滅火系統(tǒng)

由于惰性氣體導電性低，作為滅火劑滅火后全部揮發(fā)，無殘留物，對環(huán)境無污染等特性，使得其廣泛應用電氣、電子元件機組等帶電作業(yè)等場合。

研究發(fā)現(xiàn)，N2、CO2、He等惰性氣體的不燃、不支持燃燒的特性對由鋰離子電池熱失控引發(fā)的火災具有抑制作用。

當鋰離子電池儲能系統(tǒng)發(fā)生火災時，廢氣或煙霧探測系統(tǒng)激活，在封閉環(huán)境中使用惰性氣體可快速降低O2濃度，進而阻隔燃燒物與O2接觸，從而達到窒息的目的，以抑制火勢繼續(xù)蔓延。

惰性氣體滅火系統(tǒng)與水基系統(tǒng)不同，氣體滅火劑可以深層次的穿透鋰離子電池火災，但氣體的冷卻性能較差，通常無法阻止熱傳播蔓延。