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如何使消防员免受电池储能系统火灾事件的伤害

作者:刘伯洵 来源:中国储能网 发布时间:2020-09-14 浏览:
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中国储能网讯:研究表明,APS公司在亚利桑那州运营的电池储能系统在2019年4月发生火灾时,无论是储能系统运营商还是消防人员,在扑灭和处理火灾时都出现差错。

报告指出,这个电池储能系统发生火灾并导致爆炸出乎很多人的意料,也对电池储能设施可能带来的危险发出了警告。储能系统运营商提供给当地消防员的应急计划缺乏有关可能面临威胁的关键细节。而且储能行业也从未经历过这样严重的爆件事件:电池储能设施内部积聚的可燃性气体爆炸威力如此巨大,以至于使一名消防员炸飞了十多米远。

而如果人们了解可能会发生爆炸,就会改变处理电网规模电池储能系统的风险方式。只要消防员了解事件发生细节,今后将会更加谨慎地处理类似事件。

在此次事件之后,很多电池储能系统开发商改善了储能系统的安全设计,以防止再次发生类似的事件,这一事件导致4名消防人员受伤住院。但是,美国保险商实验室(UL)消防人员安全研究所的一项调查将会促使类似电池储能系统的安全措施升级,以提供紧急响应人员在处理电池储能系统火灾时所使用的方法,以及促使电池储能系统开发商将更多关键细节告知紧急响应人员。

美国保险商实验室(UL)消防人员安全研究所主任,调查报告的作者之一Stephen Kerber说:“人们不希望储能行业的发展陷入停顿,需要部署大量储能系统推动可再生能源行业向前发展。但是需要在安全方面可以找到一种折衷的方法,并给消防人员带来信心。”

McMicken电池储能系统的起火和爆炸导致一些储能开发商取消了电池储能项目的投资和部署,其中一个原因是居民和消防人员担心他们没有能力应对类似的火灾。因此,积极主动地与当地消防人员进行沟通和交流已成为部署电池储能项目成功的关键。

许多其他电池储能项目表明,电池储能系统开发商可以满足当地社区的安全需求。在低碳电网中,电池储能系统有望在帮助可再生能源发电方面发挥越来越重要的作用。但只有开发商获得消防人员的信任,这种情况才会发生。

McMicken电池储能系统出了什么问题

这份在今年7月发布的调查报告描绘了这样的一幅景象:消防员在毫不知情的情况下尽力扑灭火灾。

调查报告指出,正在运行的McMicken电池储能系统中的一块锂离子电池进入热失控状态,由于过热着火并点燃附近的电池,直到整个电池架烧毁。行业专家发现,电池燃烧之后散发的气体积聚在狭窄的空间中,而达到一定温度并在与氧气的混合条件下发生了爆炸。

但是,消防员并不具备电池安全的专业知识和经验,当他们接到火灾报警电话时,得知APS公司在凤凰城郊外运营的一个电池储能系统发生火灾并冒出烟雾,于是迅速出警。研究报告发现,即使是消防人员经过危险品课程培训也没有介绍与电池储能系统相关的基本危害。电池储能系统运营商也没有对如何处理从集装箱式电池储能系统中散发出的白色蒸汽提供处理建议。

Kerber说“消防人员当时联系了凤凰城地区危险品专家,试图弄清楚该怎么做。但是应急预案并没有包括电池热失控的情况,所以在当时并没有提供很好的应对方法。”

消防部门为此采用探测仪器来检测气体泄漏,因此他们清理了一个300英尺的的范围,并用其配备的传感器进行了测量。他们发现现场当时的一氧化碳和氰化氢含量很高。

但是消防员并没有检测集装箱式电池储能设施内部积聚的爆炸性气体的浓度。 Kerber表示,这通常需要更先进的检测设备而不是手持设备。电池储能系统中也没有这样的设备,即使内部有检测设备,在开始出现问题后,其通信信号也会中断。

Kerber说:“消防部门尽力稳定事态,希望能够减轻损失。”

而稳定事态的想法促使消防员决定打开集装箱式电池储能系统的大门。在做出这个决定之前,当时烟雾减少,封闭空间内可测量的热区似乎也越来越小。四名消防员于是打开大门,收集更多的数据,并判断其内部态势是否构成持续的威胁。

在大门打开后,情况似乎也不错。消防员没有发现内部有任何燃烧迹象,并在爆炸之前进行了大约三分钟的测量,但是突然发生了爆燃事件。爆炸的气浪将一名消防员炸出10多米远,其他消防员的头盔和面罩脱落,并使四名消防员当场失去知觉。

Kerber说:“归根结底,消防部门拥有采取行动的决定权,但是一直到爆燃发生之前,消防员认为情况正在在好转,事件正在趋于稳定。他们产生了误判。”

在消防部门中传播和学习知识

自从McMicken电池储能系统火灾事件发生以来,消防安全法规不断发展,电力行业和消防员现在可以了解更多的有关信息。但是有一个风险是,其经验和教训并不会在美国近3万个消防部门之间统一传播。

Kerber说:“美国的消防部门非常分散,没有一种机制可以将这一事件的教训告知每个人。”

电网规模电池储能系统仍是一个相对较新的事物,只部署在美国几个州。但预计2021年部署的电池储能系统装机容量将是2019年的七倍,这种普及将使电池储能系统部署到更多的的地方。凤凰城等城市地区可能拥有配备完善的消防部门和专门的危险材料小组。但是,偏远地区的消除人员必须了解锂离子电池储能系统的安全性。此次起火爆炸事件已经改变了一些人的想法。

由于遭到当地居民的反对,计划在圣地亚哥北部Valley Center部署的一个装机容量为140MW电池开发项目未能在今年7月获得当地部门的许可。

据当地报纸Valley Roadrunner的报道,一名居民在规划会议上作证说:“就在去年,APS公司在亚利桑那州运营的一个电池储能系统发生了起火爆炸事件,造成4名消防员受伤,导致APS公司关闭了另外两个电池储能系统。”而储能开发商坚持认为任何火灾都将在电池模块和集装箱级别上获得控制,但这并没有影响投票结果。

在新罕布什尔州利特尔顿郊区,为了获得部署装机容量为100MW电池储能系统的许可证,开发商Enel Green Power公司也遇到了类似的问题。据当地媒体的报道,当地一名消防队长展示了据称是APS电池储能系统火灾的照片,但那些照片实际上并非来自那次火灾事件。Enel Green Power公司为此不得不在今年撤回了部署申请。

研究机构Wood Mackenzie公司储能主管Daniel Finn-Foley表示:‘邻避效应’无疑是阻碍能源行业发展的一个重要因素,我们正看到这也将影响储能部署。但反对意见并不能让储能行业停滞不前。这会影响到个别项目的部署,但作为宏观趋势,我认为不可阻挡。”(注:邻避效应指居民或当地单位因担心垃圾场、核电厂等邻避设施对身体健康、环境质量和资产价值等带来诸多负面影响,从而激发人们的厌恶心理。)

主动沟通并给人留下好印象

电池储能系统开发商可以通过主动联系社区和积极投资当地安全来缓解这种局面。

Strata Solar公司正在洛杉矶以北的文图拉县部署一个100MW/400MWh的电池储能系统。其开发协议要求当地的水资源基础设施符合当地法规,因此Strata公司为此支付了升级和改造费用。

StrataSolar公司负责西部业务发展的开发副总裁Will Mitchell说:“消防部门对此感到非常兴奋。当他们现在在那个地区可以获得可靠的水源。”

他补充说,这项投资与部署电池储能系统无关。该储能系统采用的特斯拉超级电池设计,可以容纳易燃性气体以防止爆炸;如果发生火灾事件,消防员不需要干预。但水资源设施的改造和升级将有助于他们扑灭周围地区的火灾。

Mitchell也是旧金山北部马林县的一名志愿消防员。他表示,在这个电池储能系统开发过程中,这一做法为StrataSolar公司与当地许可机构的合作提供了依据。

他说:“像其他发展中的问题一样,如果能尽早解决问题,并采取积极主动的方法,并提供事实依据,那么根据经验,当地政府官员和监管机构会对其进行公正的分析和评判。如果达到或超过了这些准则,那么就能够成为社区的一份子。”

大多数消防员从来没有应对电网规模电池储能系统火灾的经验,所以他们对这项技术的第一印象可能来自于令人震惊的新闻报道。储能开发商必须考虑到当前的风险,同时解释电池储能系统如何使周边社区受益,并为更广泛的电力系统提供服务。

关键字:储能系统安全

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