儲(chǔ)能行業(yè)崛起：氣體安全的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)

　　一、常見(jiàn)的儲(chǔ)能類(lèi)型有哪些？

　　物理儲(chǔ)能：包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等。抽水蓄能利用水的勢(shì)能存儲(chǔ)電能；壓縮空氣儲(chǔ)能是將空氣壓縮存儲(chǔ)，在需要時(shí)釋放驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；飛輪儲(chǔ)能則是將電能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)能進(jìn)行存儲(chǔ)。

　　化學(xué)儲(chǔ)能：主要有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等?；瘜W(xué)儲(chǔ)能是利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電能和化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到儲(chǔ)能的目的。

　　電磁儲(chǔ)能：包含超級(jí)電容器儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能。超級(jí)電容器通過(guò)電極和電解質(zhì)間的界面雙電層來(lái)存儲(chǔ)能量；超導(dǎo)儲(chǔ)能可將電能直接無(wú)損耗地以電磁能形式存儲(chǔ)。

　　二、儲(chǔ)能行業(yè)爆發(fā)，安全需求激增

　　2024至2025年間，儲(chǔ)能行業(yè)正經(jīng)歷巨變。從新型儲(chǔ)能終于超越抽水蓄能，成為中國(guó)電力儲(chǔ)能的主力軍，到中國(guó)企業(yè)如寧德時(shí)代、比亞迪等在全球市場(chǎng)的激烈爭(zhēng)奪，再到特斯拉上海工廠的投產(chǎn)所帶來(lái)的鯰魚(yú)效應(yīng)，儲(chǔ)能行業(yè)正以迅猛速度發(fā)展。

　　在儲(chǔ)能行業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為能源存儲(chǔ)與調(diào)節(jié)的核心環(huán)節(jié)，其安全性至關(guān)重要。而氣體安全，正是這一安全體系中不可少的關(guān)鍵部分，猶如堅(jiān)固防線，守護(hù)著儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　儲(chǔ)能系統(tǒng)面臨的氣體風(fēng)險(xiǎn)：

　　1.可燃性氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)

　　氫氣（H?）：鋰電池在熱失控過(guò)程中會(huì)釋放氫氣，氫氣具有高能性和易燃性，極易引發(fā)火災(zāi)或爆炸。

　　烷烴類(lèi)氣體（如甲烷、乙烷等）：在電池?zé)崾Э貢r(shí)，電解液分解可能產(chǎn)生烷烴類(lèi)可燃?xì)怏w，這些氣體積聚后可能引發(fā)火災(zāi)。

　　一氧化碳（CO）：電池?zé)崾Э貢r(shí)會(huì)釋放大量一氧化碳，其不僅有毒，還具有可燃性。

　　2.有毒氣體釋放風(fēng)險(xiǎn)

　　一氧化碳（CO）：在電池?zé)崾Э鼗蛉紵^(guò)程中，一氧化碳濃度會(huì)顯著增加，對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

　　氟化氫（HF）：某些鋰電池在熱失控時(shí)可能釋放氟化氫，這種氣體具有強(qiáng)腐蝕性和毒性。

　　六氟化硫（SF?）：在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，SF?氣體用于電氣設(shè)備絕緣，但其在電弧作用下可能分解生成有毒的低氟化物。

　　3.火災(zāi)與爆炸風(fēng)險(xiǎn)

　　氣體積聚與爆炸：可燃?xì)怏w（如氫氣、烷烴類(lèi)氣體）在密閉空間內(nèi)積聚，一旦遇到點(diǎn)火源，可能引發(fā)爆炸。

　　熱失控蔓延：電池?zé)崾Э禺a(chǎn)生的高溫和氣體釋放可能導(dǎo)致周?chē)姵匾舶l(fā)生熱失控，進(jìn)一步加劇火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

　　4.其他氣體風(fēng)險(xiǎn)

　　二氧化碳（CO?）：在電池燃燒過(guò)程中，CO?濃度可能顯著增加，導(dǎo)致局部缺氧。

　　揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）：某些電池材料在高溫或熱失控時(shí)可能釋放VOCs，這些氣體不僅有害，還可能加劇火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

　　以下是國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)事故案例：

　　案例一：

　　2021年4月16日11時(shí)50分許，北京豐臺(tái)區(qū)南四環(huán)永外大紅門(mén)西馬廠甲14號(hào)院內(nèi)儲(chǔ)能電站南樓西電池間南側(cè)電池柜起火冒煙。南樓起火直接原因系西電池間內(nèi)的磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池?zé)崾Э仄鸹稹１睒潜ㄖ苯釉驗(yàn)槟蠘请姵亻g內(nèi)的單體磷酸鐵鋰電池發(fā)生內(nèi)短路故障，引發(fā)電池及電池模組熱失控?cái)U(kuò)散起火，事故產(chǎn)生的易燃易爆組分（氫氣、甲烷、一氧化碳、碳酸甲乙酯等）通過(guò)電纜溝進(jìn)入北樓儲(chǔ)能室并擴(kuò)散，與空氣混合形成爆炸性氣體，遇電氣火花發(fā)生爆炸。

　　該事故導(dǎo)致造成1名值班電工遇難、2名消防員犧牲、1名消防員受傷。

　　案例二：

　　2024年5月26日14時(shí)許，海南某市一70MW農(nóng)光互補(bǔ)型光伏儲(chǔ)能電站磷酸鐵鋰電池預(yù)制艙發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)造成1組電池預(yù)制艙燒毀。事故原因是6號(hào)電池預(yù)制艙內(nèi)2號(hào)電池簇底部配電箱因外部高壓沖擊短路起火。

　　三、氣體監(jiān)測(cè)與預(yù)警的重要性

　　為了有效應(yīng)對(duì)氣體風(fēng)險(xiǎn)，儲(chǔ)能系統(tǒng)需要配備完善的氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氫氣、一氧化碳、烷烴類(lèi)氣體等的濃度變化，并通過(guò)智能預(yù)警系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（如《電化學(xué)儲(chǔ)能電站安全規(guī)程》GB/T 42288-2022）也明確要求在儲(chǔ)能系統(tǒng)中設(shè)置可燃?xì)怏w探測(cè)器等設(shè)備。

　　通過(guò)氣體監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警，可以有效預(yù)防火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

　　四、儲(chǔ)能行業(yè)氣體安全監(jiān)測(cè)方案

　　1、監(jiān)測(cè)范圍

　　電池艙室：儲(chǔ)能電池在充放電過(guò)程中易產(chǎn)生危險(xiǎn)氣體，是監(jiān)測(cè)的核心區(qū)域，需對(duì)電池模組附近、電池艙室的頂部、底部及角落等位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

　　電氣設(shè)備間：如變壓器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備，在故障情況下可能產(chǎn)生過(guò)熱、放電現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)絕緣材料分解產(chǎn)生氣體，需對(duì)該區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

　　電纜溝（隧道）：電纜在運(yùn)行過(guò)程中因過(guò)載、短路等原因可能釋放可燃或有毒氣體，且電纜溝（隧道）空間相對(duì)封閉，氣體易積聚，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

　　其他輔助區(qū)域：如儲(chǔ)能電站的通風(fēng)機(jī)房、控制室等，雖不是氣體產(chǎn)生的主要區(qū)域，但可能受到泄漏氣體的影響，也需適當(dāng)監(jiān)測(cè)。

　　2、監(jiān)測(cè)方法

　　①固定式監(jiān)測(cè)

　　在上述監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的關(guān)鍵位置，如電池艙室的出入口、電纜溝的交叉點(diǎn)、電氣設(shè)備間的中心等，安裝高精度、高可靠性的湖南希思智能固定式氣體探測(cè)器。該探測(cè)器具備快速響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)等性能，能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地監(jiān)測(cè)氣體濃度。

　　將湖南希思智能固定式探測(cè)器連接到中央監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)有線或無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，方便工作人員在控制室遠(yuǎn)程監(jiān)控氣體濃度變化情況。

　　②便攜式監(jiān)測(cè)

　　為巡檢人員配備湖南希思智能便攜式氣體檢測(cè)儀，便于其在日常巡檢過(guò)程中對(duì)特定區(qū)域或懷疑存在氣體泄漏的位置進(jìn)行臨時(shí)檢測(cè)。

　　便攜式檢測(cè)儀操作簡(jiǎn)便、攜帶方便，具備快速檢測(cè)多種氣體的功能，并且能夠?qū)崟r(shí)顯示檢測(cè)結(jié)果。

　　五、利用氣體檢測(cè)儀智能AI監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

　　AI監(jiān)測(cè)與自動(dòng)報(bào)警：借助智能AI實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)超安全范圍即自動(dòng)觸發(fā)聲光報(bào)警，提醒人員安全撤離。

　　智能聯(lián)動(dòng)與安全保障：設(shè)備內(nèi)置兩組無(wú)源觸點(diǎn)繼電器，達(dá)預(yù)設(shè)報(bào)警條件時(shí)，智能啟停聯(lián)動(dòng)設(shè)備，保障生產(chǎn)安全。