本文以國(guó)標(biāo)《電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿)為主要依據(jù),結(jié)合《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見(jiàn)稿)》的相關(guān)要求。對(duì)比團(tuán)標(biāo)《預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范》(T/CEC 373-2020)和美標(biāo)《standard for theinstallation of stationary energy storage systems》(NFPA855-2020)相關(guān)建議或要求。
“二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(征求意見(jiàn)稿)”提出鋰離子電池設(shè)備間不得設(shè)置在人員密集場(chǎng)所,不得設(shè)置在有人居住或活動(dòng)的建筑物內(nèi)部或其地下空間。鋰離子電池設(shè)備間應(yīng)單層布置,宜采用預(yù)制艙式。可以看出,政策文件推薦儲(chǔ)能電池采用預(yù)制艙戶(hù)外布置,艙體采用單層布置。
補(bǔ)充說(shuō)明的是,文件提出的中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,在社會(huì)上引發(fā)很大討論,但其實(shí)目前國(guó)內(nèi)的電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng),三元鋰和鈉硫電池在儲(chǔ)能中已基本不再使用,對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的影響微乎其微。
儲(chǔ)能電站的主要布置型式主要分為全戶(hù)外布置、全戶(hù)內(nèi)布置和半戶(hù)內(nèi)布置三類(lèi)。
全戶(hù)外布置
全戶(hù)外布置是指儲(chǔ)能電池、PCS、變壓器、配電設(shè)施等采用艙體或機(jī)柜集成后戶(hù)外布置的型式??紤]鋰電池的安全問(wèn)題和施工工期等因素,全戶(hù)外布置是目前儲(chǔ)能電站最常用的布置方式。
根據(jù)國(guó)標(biāo)征求意見(jiàn)稿,鋰離子電池艙堆疊不宜超過(guò)兩層。電池艙至丙、丁、戊類(lèi)生產(chǎn)建筑的防火間距不小于20m或25m;至油浸式主變的防火間距不小于25m;至民用建筑物的防火間距不小于25m或30m。
電池艙儲(chǔ)能系統(tǒng)單個(gè)分區(qū)不宜超過(guò)50MWh,相鄰分區(qū)之間不宜不應(yīng)小于10m。
戶(hù)外電池艙長(zhǎng)邊和短邊間距均不宜小于3m,電池艙距離站內(nèi)道路路邊不小于1m。
對(duì)照行業(yè)之前普遍參照的團(tuán)標(biāo)T/CEC 373,電池艙至丙、丁、戊類(lèi)生產(chǎn)建筑和油浸式變壓器的距離均為10m,國(guó)標(biāo)征求意見(jiàn)稿提出了更嚴(yán)苛的要求;此外T/CEC 373規(guī)定電池艙之間長(zhǎng)邊間距不小于3m、短標(biāo)間距不小于4m,而國(guó)標(biāo)統(tǒng)一規(guī)定不小于3m。
參照美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)NFPA855防火距離相關(guān)要求,電池艙距建筑物、易燃性材料等距離為3.048m,遠(yuǎn)小于國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求。
全戶(hù)內(nèi)布置
半戶(hù)內(nèi)布置是指儲(chǔ)能電池、PCS、變壓器、配電設(shè)施等均在建筑物內(nèi)戶(hù)內(nèi)布置的型式。國(guó)內(nèi)湖南長(zhǎng)沙、福建晉江等地均有中大型儲(chǔ)能電站戶(hù)內(nèi)布置的案例。
根據(jù)國(guó)標(biāo)征求意見(jiàn)稿,電池廠房耐火等級(jí)不低于二級(jí),電池廠房不應(yīng)設(shè)置于地下或半地下。
電池廠房至電池艙、油浸式變壓器、單層或多層的民用建筑的防火間距不小于25m;至丙、丁、戊類(lèi)生產(chǎn)建筑的防火間距不小于12-14m。
電池室四周隔墻為耐火極限不低于4h的防火墻;頂部和底部樓板的耐火極限不低于2h。單層單個(gè)電池室額定能量不超過(guò)30MWh,多層單個(gè)電池室額定能量不超過(guò)15MWh。
半戶(hù)內(nèi)布置
半戶(hù)內(nèi)布置一般指將儲(chǔ)能電池等部分設(shè)施戶(hù)外艙體或柜體布置,配電設(shè)施等建筑物戶(hù)內(nèi)布置的型式。例如,蘇州昆山電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站將儲(chǔ)能電池艙戶(hù)外布置,PCS、變壓器、配電設(shè)施等均戶(hù)內(nèi)布置,壓縮占地面積,提升運(yùn)維水平。
對(duì)于半戶(hù)內(nèi)布置,電池艙之間的防火間距以及電池艙距其他設(shè)備、建筑物的防火間距與全戶(hù)外布置要求一致。但由于半戶(hù)內(nèi)布置同時(shí)存在電池艙和生產(chǎn)建筑兩種型式,對(duì)于如何滿(mǎn)足各自防火間距的要求更需重視。
國(guó)標(biāo)和“二十五項(xiàng)要求”目前仍在征求意見(jiàn)階段,尚未正式發(fā)布;團(tuán)標(biāo)T/CEC 373和美標(biāo)NFPA855也不能完全作為執(zhí)行依據(jù),只能作為參照依據(jù)。但由于儲(chǔ)能電站安全問(wèn)題的重要性和現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的缺乏,上述文件仍是目前行業(yè)工程設(shè)計(jì)的重要依據(jù),隨著相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定的正式發(fā)布,儲(chǔ)能電站的布置問(wèn)題將會(huì)得到有效解決。
原標(biāo)題:儲(chǔ)能電站防火距離與設(shè)備布置