磷酸铁锂电池储能全户内布置技术探讨

浩博电池网讯：磷酸铁锂电池储能设施安全风险较高，热失控机理复杂且易复燃，现有的消防介质不能保证有效抑制热失控进程。为降低储能电站的安全风险，行业目前普遍采用全户外的布置方案，即将储能电池、BMS、PCS、变压器、配电设施等设备在工厂内采用预制舱整体集成后运输至项目现场安装。

  全户外布置是国内外磷酸铁锂电池储能电站首选的布置型式，具有安全风险低、施工周期短、布置灵活便捷等优点。但与此同时，全户外布置也存在占地面积大、运维检修不便等不利因素，特别是在中东部部分用地紧张的地区，土地资源紧张，伴随着新能源侧和电网侧储能电站规模的日益增大，如何实现储能电站的集约化布置备受关注。

  回顾国内磷酸铁锂电池储能电站的建设方式，可以发现，部分建成项目已采用全户内布置，即将储能电池、PCS、变压器等设备全部在建筑物内布置，例如深圳宝清储能电站、长沙芙蓉变储能电站等项目，其中不乏百兆瓦时的中大型储能电站。

  此类项目中，全户内布置的储能电站并不能完全满足锂离子电池消防安全要求，多属于“特定时期的特殊产物”，普遍存在建筑物火灾危险性类别过低、防火分区设置不满足要求、防烟通风设施不合格、消防设施不健全等消防隐患，主要原因包括以下两点：

 一是以往锂离子电池热失控机理研究滞后。在以往，行业对锂离子电池的热失控机理研究较少，认识还不够充分，通常将锂离子电池纳入到“本质安全”的设备，对于建筑物厂房布置相关要求较低，例如国标《电化学储能电站设计规范》（GB51048-2014）将锂离子电池厂房的火灾危险性类别定义为戊类。随着近几年行业对锂离子电池热失控的深入研究，以及多起储能电站事故的经验总结，锂离子电池的热失控后果才逐步被大家熟知。

二是以往消防验收机制的缺失。由于磷酸铁锂电池储能作为新兴行业，以往一直缺乏相关的验收标准和依据，相关的管理职责也需逐步健全，给建设单位带来“谁来管，怎么管”的困惑，造成以往全户内布置的储能系统普遍未经过消防验收的现象。

  随着行业对储能系统消防安全的研究和经验的总结，储能设备安全性能的提升，安全标准和依据也正逐步完善，在满足消防安全相关要求下采用全户内布置正成为选择，近期多个大型全户内布置电化学储能项目陆续推进建设，例如广东汇宁时代江门（台山）电化学储能电站项目进入开工建设阶段，项目建设规模高达1.3GW/2.6GWh，500kV并网，拟采用全户内布置方案。

  修编的国标《电化学储能电站设计规范》即将对全户内布置建筑物提出新的要求，规范预计将锂离子电池建筑物火灾危险性分类类比到甲乙类，参照现有其他标准，北京地标《电力储能系统建设运行规范》（DB11/T 1893-2021）将锂离子电池储能建筑物火灾危险性分类明确确定为甲乙类，对比现有的戊类将大幅提高。新国标同时规定锂离子电池建筑物的层数、高度、防火分区、建筑面积等要求，并对建筑物的平面布置、安全疏散、消防给水及灭火设施、防烟排烟、消防供电等提出明确要求。

  2023年11月21日，山东省住建厅印发《山东省建设工程消防设计审查验收技术指南（电化学储能电站）》，指南作为山东省电化学储能电站消防设计审查的指导文件，同样对锂离子电池建筑物提出具体要求，规定锂离子电池厂房高度不超过24m，单层建筑物防火分区建筑面积不超过4000㎡；多层建筑物防火分区建筑面积不超过2000㎡，电池室四周隔墙应为耐火极限不低于4h防火墙，顶部和底部楼板耐火极限不低于2h，外墙保温材料和电池室内装修材料的燃烧性能应为A级。

  随着新标准和相关依据的完善，磷酸铁锂电池储能全户内布置方式将引发关注，特别是在土地资源紧张或环境恶劣地区，成为中大型储能电站的可选项。

【责任编辑：孟瑾】