读懂储能消防安全标准

近年来，锂电池火灾频频发生。

根据中关村储能产业技术联盟不完全统计，2011年-2022年，全球累计发生储能安全事故70多起，其中韩国最多，美国紧随其后。

在酿成悲剧的一个个数字背后，储能消防安全标准也一再被拿出来讨论。通常为了让新生行业发展，监管标准更新速度都会慢于技术发展速度，而及时全面的标准又是限制行业无序扩张的一大利器。

关于消防安全的现行国家标准，最主要的只有两个：GB51048-2014、GB/T 42288-2022。

这两个国家标准是后来地方标准、团体标准规范储能安全的基石。GB51048更是每个储能研发人员“全文背诵”的规范。

本文将盘点：

1、首个储能标准如何诞生的？它的优点和不足在哪？

2、北京大红门事件之后，安全监管如何跟进？未来储能消防的技术方向是什么？

一、首个兆瓦级储能电站，诞生了首个储能消防国标

2012年，电化学储能还是一个很新的产业，新到一个科研示范的试点项目就能包下国内所有的电池。

这年1月，南方电网深圳宝清储能站首期建成，建设规模达4MW/16MWh，建设成本是现在的20倍。

16MWh什么概念？

按照南方电网专委会成员郑耀东的说法，“当时这一项目几乎买光了国内（南网能找到的）所有电池产能，甚至还不够。”刚投产时，电池占电站总资产的比例达到60%，采用比亚迪电池和中创新航系统。

对于行业来说，宝清站的重要意义在于催生了储能电站的设计金标准——GB51048。

在宝清站投运当年，南方电网和中国电力企业联合会共同编制GB51048，直到2015年8月1日开始正式实施。

这一标准促进了储能标准体系建设和国内电化学储能的推广应用。换句话说，就是储能从业者开始有章可循。

目前，最新版本的新型储能标准体系分为八项：1、基础通用；2、规划设计；3、设备试验；4、施工验收；5、并网运行；6、设检验监测；7、运行维护；8、安全应急。

这其中最关键的定性是把电池室的火灾危险性分类定在了戊类。戊类是国内火灾危险最低的级别，因此早期的储能电站安装在站房内，就可以临近商业体。

3、消防给水量和火灾报警系统：11.2.4条款规定了电站消防给水量；11.4条款规定电站内应具有的火灾报警系统，如感温、感烟探测器。火灾探测及消防报警的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116的规定。

以上三个条款是建筑消防规范中最基础的要求，即通过建筑设计将灾害范围控制在一定的单元内。

除了防火设计、危险定性和预警要求，宝清储能电站还自主设计了灭火系统。当时团队针对储能系统特性，首次提出七氟丙烷气体淹没式灭火方案及多次补偿喷气灭火抑制复燃技术，这是国内首个电池储能站自动灭火装置。

因此，2014年之后，截至目前，各地储能安全规范和地方文件要对行业进行审查监管、或者做消防验收时，都以GB51048为主要依据。

产品符合国标至关重要。

据储能安全网了解，比亚迪、宁德时代等主流厂商，所采用的火灾报警探测系统（烟感、温感等）、灭火装置等产品，都满足了CCC国家强制认证和消防产品相关国标，以便于消防审查时通过验收。

不过，虽然GB51048为电化学储能标准体系搭建了基石，但是从现在来看，这套标准对储能安全的要求过于宽松。

就如郑耀东所说，“规范发布于储能电站起步阶段，基于技术的复杂性、局限性及行业发展初期探索需要，标准火灾危险性定性偏低。”

短短七八年的时间，储能电站的规模就超出业内所有人的预期。锂电池容量的变化就是一个衡量发展速度的标尺。

在消费电子领域，电池个数是1～6个，寿命不足两年；

在新能源车领域，电池个数以百为计，寿命约八年；

在储能领域，整站电池用量超过了100万个，寿命长达二十年。

因此粗略换算来看，储能电池的难度系数是动力电池的1万倍。从GB51048草拟的2012年，到2023年，储能电池装机量也有千倍增长。

随着装机量的不断上升，行业用了近10年时间才逐渐认识到电化学储能的这一高度危险性。

二、大红门事件之殇，储能消防监管收紧

2021年4月，北京大红门光储充一体化项目发生火灾爆炸，事故造成1人遇难、2名消防员牺牲、1名消防员受伤。

11月22日，北京市应急管理局公布事故调查报告。报告认为，南楼起火直接原因系西电池间内的磷酸铁锂电池发生内短路故障，引发电池热失控起火。

北楼爆炸直接原因为南楼电池间内的单体磷酸铁锂电池发生内短路故障，引发电池及电池模组热失控扩散起火，事故产生的易燃易爆组分通过电缆沟进入北楼储能室并扩散，与空气混合形成爆炸性气体，遇电气火花发生爆炸。爆炸当量约为26吨TNT。

北京大红门事件的惨痛教训，领域北京市储能电站项目的建设到目前为止仍然处于停滞状态。消防安全，是横亘在行业前的最大障碍。

首先是火灾危险性定性上，储能电站的危险性被重视。

2021年12月，北京发布地标《北京市储能电站建设及运行规范》，文件由北京市城市管理委员会提出并归口，规定了电力储能系统的设计、施工、验收、运行维护及退役和应急处置要求。

在这份地标中，锂电池和钠电池储能正式将火灾危险性定为甲类和乙类。这是五个等级标准最高的两类。依标准规定，甲类和乙类的储能系统应独立设置，不应设置在人员密集场所、高层建筑、地下建筑和易燃易爆场所。

与此同时，大红门储能电站发生突然爆炸的原因正是积累了大量可燃气体，消防员在外部却无法知晓舱内情况。所以，在地标中，还增加了储能电站需安装可燃气体探测器的要求，

其次在储能电池类型上，电池本征安全被纳入储能消防的考量范围。

具体来看，2022年6月，国家能源局综合司关于征求《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》意见函，其中在 防止电化学储能电站火灾事故篇，征求意见稿提出：中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池；选用梯次利用动力电池时，应进行一致性筛选并结合溯源数据进行安全评估。

这意味着，热失控风险更高、起火温度下限更低的三元锂电池被禁止，梯次利用动力电池也被限制，要知道，回收动力电池、装在储能电站一度在2019年盛行，更形成了一个庞大的产业。

与国家能源局同一时间，住建部针对GB51048-2014年修订，发布GB51048-2022征求意见稿。

2023年年底，这一稿件已完成修编，送审稿已评审待发布，送审稿与2014版最大的区别正在于吸取了大红门储能电站失火的教训，提高储能电站火灾危险等级定性（甲/乙类）、锂电池厂房宜单独布置等。

最后是在国家标准层面，行业开始理解储能电站安全消防是一个难度极高的系统工程。

2022年12 月，新国标《电化学储能电站安全规程》（GB/T 42288-2022）发布征求意见稿，于2023年7月1日正式实施。这一新国标对创新性地提出精准预警和消防。

这一条款的具体表述为：

5.6.10 电池室/舱应配置自动灭火系统，锂离子电池室/舱自动灭火系统的最小保护单位宜为电池模块，每个电池模块可单独配置灭火介质喷头或探火管。

自动灭火系统应具备远程自动启动和应急手动启动功能。灭火介质应具有良好的绝缘性和降温性能，自动灭火系统应满足扑灭火灾和持续抑制复燃的要求。

此条为安全标准行业最为关注的条款之一。

相对征求意见稿中“最小保护单元应为模块，每个电池模块宜单独配置探测器和灭火介质喷头”，实施稿改为自动灭火系统的最小保护单位“宜”为电池模块，尽管措辞严苛程度下降，但对于消防安全标准，“宜”一般建议执行。

这一国标将储能安全从过去停留在“电芯”层面的概念，提升到“电芯-Pack-系统级”三重消防的理念，Pack级消防开始在2023年上半年引领市场主流，电站业主都开始要求集成商增加这类方案。