構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是實現(xiàn)碳達峰、碳中和重要的舉措，儲能在新型電力系統(tǒng)中肩負(fù)重任。當(dāng)前，中國新型儲能裝機規(guī)模飆升，磷酸鐵鋰電池成為電化學(xué)儲能主要的裝機容量，同時，預(yù)制艙式以其高度的集成化及便捷的安裝方式又成為磷酸鐵鋰電池儲能電站的主要產(chǎn)品形式。

鋰離子電池在過充過放、過熱、機械碰撞等內(nèi)外部因素的作用下，容易引起電池隔膜崩潰、內(nèi)部短路，從而導(dǎo)致熱失控的發(fā)生，這是鋰離子電池發(fā)生安全問題的本質(zhì)原因。此外，鋰離子電池目前采用的電解液有機溶劑大多屬于易燃或可燃液體，這又增加了其發(fā)生火災(zāi)的隱患。就目前傳統(tǒng)的安全消防措施而言，并不能有效抑制鋰離子電池的熱失控，從而導(dǎo)致初期火災(zāi)迅速蔓延，進而演變?yōu)榇笠?guī)?；馂?zāi)。

2021年4月16日，北京市豐臺區(qū)南四環(huán)永外大紅門西馬廠甲14號院內(nèi)儲能電站起火，在對電站南區(qū)進行處置過程中，電站北區(qū)在毫無征兆的情況下突發(fā)爆炸，導(dǎo)致2名消防員犧牲，1名消防員受傷，電站內(nèi)1名員工失聯(lián)。磷酸鐵鋰電池儲能電站的安全引起各方的高度重視。

目前，對于儲能電站的設(shè)計主要遵循《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》（GB 51048-2014 ）。同時在勘察設(shè)計過程中，對于電站的防火及布置設(shè)計，同時參照2018年版《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016）與《火力發(fā)電廠與變電站防火設(shè)計規(guī)范》（GB50229-2006），在設(shè)計過程中，作為預(yù)制艙式（集裝箱式）的鋰離子電池儲能電站，規(guī)程規(guī)范的條文針對性不強，給設(shè)計人員造成了較大的困惑。

近期，針對預(yù)裝箱式磷酸鐵鋰電池儲能電站，中電聯(lián)主持編制并發(fā)布了《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術(shù)規(guī)范》（TCEC373-2020），仔細(xì)對條文進行了研讀并結(jié)合幾個儲能電站設(shè)計的經(jīng)驗，談幾點作為設(shè)計人員需要關(guān)注的問題：

一、本規(guī)程適用的范圍

1、適用于預(yù)制艙式的磷酸鐵鋰電池儲能電站；

2、適用于系統(tǒng)容量10MWh及以上規(guī)模的儲能電站，小型儲能電站可參考；

二、本規(guī)程的優(yōu)先級別

1、《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術(shù)規(guī)范》（TCEC373-2020）屬于團標(biāo)，不屬于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也不是國標(biāo)，且在本規(guī)程中明確提出，電站的設(shè)計要參考《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》（GB 51048-2014 ）與《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016），所以當(dāng)本規(guī)程條文與國標(biāo)的條文抵觸時，原則上應(yīng)以國標(biāo)規(guī)定為準(zhǔn)，但國標(biāo)的條文中，沒有對預(yù)制艙型式的電站形式作出明確的規(guī)定。所以，設(shè)計人員在設(shè)計時需要針對工程的特點與具體情況，從嚴(yán)的原則對照標(biāo)準(zhǔn)條款。

2、規(guī)程的優(yōu)先級別是國標(biāo)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高于團隊標(biāo)準(zhǔn)，團隊標(biāo)準(zhǔn)高于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

三、對電池及其系統(tǒng)的要求

1、本規(guī)范對“磷酸鐵鋰電池”、“電池管理系統(tǒng)”、“電池預(yù)制艙”的產(chǎn)品設(shè)計提出了明確的要求，電池本體及其附屬系統(tǒng)的設(shè)計非常專業(yè)，且是新生事物，認(rèn)識與理解需要一個過程，設(shè)計人員在編寫技術(shù)規(guī)范書或者簽訂技術(shù)協(xié)議時，建議將原規(guī)范中的條款直接進行引用；

2、注意火災(zāi)報警系統(tǒng)與電池系統(tǒng)火災(zāi)報警的信號接口、通信要求及聯(lián)動策略；

3、注意預(yù)制倉門的寬度，開啟方向及倉門的聯(lián)鎖要求；

4、預(yù)制倉的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足防爆的要求；

四、儲能電站的站址要求

1、“預(yù)制艙式儲能電站的設(shè)置位置有明確要求，不能貼鄰或設(shè)置在甲、乙類廠房內(nèi)，且不應(yīng)設(shè)置在爆炸性氣體、粉塵環(huán)境的危險區(qū)域內(nèi)。”設(shè)計人員需要理解甲、乙廠房的標(biāo)準(zhǔn)界定，特別是對液體閃點的要求，建議閱讀《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016）中條文解釋，這可能是大多數(shù)輸變電設(shè)計從業(yè)人員不易理解的地方。

圖1 對布置位置的要求

2、目前，所有的規(guī)程規(guī)范中，沒有一個條款是不允許預(yù)制艙式儲能電站布置在建筑內(nèi)的，從這個條款中，我們可以理解并得出，滿足要求的建筑物內(nèi)是可以布置預(yù)制倉式的儲能電站的。

3、同時，對于裝配式的磷酸鐵鋰電池，由于其防護等級的限制，只能安裝布置在室內(nèi)，所以可以推導(dǎo)出預(yù)制艙式儲能電站也是可以布置在室內(nèi)的，全封閉布置在室內(nèi)時，建議提高建筑物防火等級。

4、《電化學(xué)儲能電站設(shè)計規(guī)范》（GB 51048-2014 ）對站址選址的要求比較原則，與常規(guī)傳統(tǒng)的變電站選址基本相同；

5、儲能電站中的建構(gòu)筑物不應(yīng)低于耐火二級，并要滿足建構(gòu)物之間及與配間裝置之間的間距，與變電站防火規(guī)范的基本相同；

圖片

表1 布置防火間距的要求

6、電池艙只能單層布置，相隔的間距不應(yīng)小于3米，如果間距不滿足要求時，需要設(shè)置防火墻，兩端的輪廓各超出1米。同時可以理解為電池艙的布置與建構(gòu)物不滿足距離要求時，也可以加防火墻，或?qū)⒉贾瞄g隔不滿足要求的建筑物的相鄰?fù)鈮Π凑辗阑饓Φ牡燃夁M行建造；

7、儲能電站須為獨立的區(qū)域，并設(shè)置圍欄，只有當(dāng)電池艙的距離與圍欄距離不夠5米的時候，才需要將圍欄設(shè)置為圍墻；

五、消防給水系統(tǒng)

1、儲能電站應(yīng)設(shè)置消防給水系統(tǒng)，水源的選擇與變電站的消防水源較為相似，如果設(shè)置在火力發(fā)電廠或新能源電站內(nèi)的儲能系統(tǒng)，可以與其共用一個消防系統(tǒng)，滿足水壓、水量及滅火時間的要求；

2、水量的計算時，要考慮消防栓3小時與預(yù)制艙內(nèi)水噴霧1小時的水量需求之和。

3、消防栓的設(shè)置的間距且要滿足4支消防水栓同時使用時的消防水流量小于20L/s；

4、自動滅火裝置是針對預(yù)制艙（儲能設(shè)備）廠家提出的技術(shù)要求，需要配置細(xì)水霧滅火系統(tǒng)與氣體（一般為六氟丙烷）滅火裝置，在招標(biāo)及技術(shù)協(xié)議中，可直接將4.8條款的要求附上。

六、火災(zāi)自動報警及其聯(lián)動系統(tǒng)的要求

1、預(yù)制艙內(nèi)的火災(zāi)自動報警裝置及聯(lián)動裝置應(yīng)與電站的其他區(qū)域分開；當(dāng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)置在二次設(shè)備艙時，消防控制設(shè)備區(qū)域應(yīng)與其他區(qū)域分開布置；

2、預(yù)制艙內(nèi)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w、感煙、感溫探頭，且分別設(shè)置不少于2個；

3、火災(zāi)自動報警裝置及聯(lián)動裝置的告警及動作邏輯應(yīng)按照4.9.5、4.9.6、4.9.7之條款要求；

七、消防供電與防雷接地設(shè)計

1、預(yù)制艙式儲能電站消防供電設(shè)計應(yīng)符合一級消防供電的要求：一級消防負(fù)荷應(yīng)由兩個獨立電源供電。所謂獨立電源，任一電源發(fā)生故障或停止供電時，其他電源將能保證繼續(xù)供電；

2、消防用電設(shè)備的電線電纜建議選用銅芯耐火電纜；

3、儲能電站布置在室外時，按照規(guī)程規(guī)范要求，需設(shè)置獨立避雷針防直擊雷；接地裝置除滿足正常要求之外，可以與原有廠、場、站的接電網(wǎng)可靠連接，以降低接地電阻；對于地下嚴(yán)重腐蝕區(qū)域，可采用銅材接地或采用陰極保護；

八、消防器材及滅火救援

1、預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站配置消防器材類型、數(shù)量及區(qū)域的要求見下表：

表2 儲能電站消防器材配置表

2、電站內(nèi)配置不少于2套的正壓呼吸器；

3、電站內(nèi)要設(shè)置環(huán)形的消防車道，如果有困難時，可沿建構(gòu)筑物的兩個長邊設(shè)置消防車道；

4、電纜的封堵要求要滿足《電力工程電纜防火封堵施工工藝導(dǎo)則》（DL/T 5707-2014 ）及《電力工程電纜設(shè)計規(guī)程》（ GB 50217-2007）中的相關(guān)要求。這個與發(fā)電廠及變電站的設(shè)計要求相同。