破局“沙戈荒”儲能安全：科技創(chuàng )新為千萬(wàn)千瓦儲能電站筑牢“防火墻”

在內蒙古廣袤的沙戈荒地區，一座座電化學(xué)儲能電站拔地而起。截至5月底，自治區新型儲能累計裝機規模達1086萬(wàn)千瓦，裝機規模位居全國前列。然而，隨著(zhù)鋰離子電池儲能產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，電池熱失控引發(fā)安全問(wèn)題日趨嚴峻，消防安全已成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。

2024年，內蒙古上都發(fā)電有限責任公司聯(lián)合應急管理部天津消防研究所、華能清能院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等9家單位，形成“基礎研究-技術(shù)攻關(guān)-示范應用-標準輸出”全鏈條合作模式，共同實(shí)施自治區科技“突圍”工程儲能點(diǎn)位“電化學(xué)儲能電站火蔓延防范關(guān)鍵技術(shù)”項目，為儲能電站安全運行筑牢技術(shù)根基。

“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng )新是突破行業(yè)技術(shù)瓶頸關(guān)鍵路徑。項目通過(guò)整合高?？蒲袃?yōu)勢、企業(yè)產(chǎn)業(yè)轉化能力以及消防救援部門(mén)實(shí)戰經(jīng)驗，構建由科研院所、高等院校、行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)及消防救援部門(mén)組成的創(chuàng )新體系。應急管理部天津消防研究所負責儲能系統標準火模型、泄爆技術(shù)及新型儲能電站火災阻隔抑制技術(shù)研發(fā);國安達股份有限公司主攻阻隔抑制裝備的工程化實(shí)施;內蒙古消防救援總隊協(xié)同開(kāi)展實(shí)地演練并制定地方標準，形成“理論突破—技術(shù)轉化—場(chǎng)景驗證”的閉環(huán)。

自治區大量?jì)δ茈娬窘ㄔ谏衬?、戈壁、荒漠等偏遠地區，這些地方風(fēng)沙肆虐，還要經(jīng)受高溫極寒等極端氣候考驗，加之缺水嚴重，使得儲能電站火災防控與應急處置工作面臨嚴峻挑戰。

“目前，儲能系統標準火模型欠缺，火蔓延和爆炸超壓危害邊界尚不明晰，防火防爆布局缺乏科學(xué)方法，應急處置新技術(shù)和裝備不足。”項目負責人應急管理部天津消防研究所卓萍副研究員介紹，“我們亟需突破這些‘卡脖子’難題，為沙戈荒地區儲能電站安全運行提供技術(shù)支撐。”

通過(guò)項目團隊不懈努力，已取得部分階段性成果?；诙嘟M儲能模組熱失控實(shí)體實(shí)驗數據，建立了儲能模組產(chǎn)氣、產(chǎn)熱以及熱失控蔓延模型;明確了儲能電站火災阻隔抑制硅凝膠泡沫的材料配方，研究了凝膠劑、發(fā)泡劑、穩定劑和輔助添加劑之間基本構效關(guān)系;開(kāi)展了阻隔抑制硅凝膠泡沫的附著(zhù)性、耐火性等性能測試研究;參與了內蒙古自治區工程建設地方標準《電化學(xué)儲能電站消防安全技術(shù)規程》核心條款編寫(xiě)。

“項目的實(shí)施對突破技術(shù)瓶頸、推動(dòng)電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展具有重要意義。”項目負責人卓萍表示，我們聚焦儲能系統火災特點(diǎn)，將構建火災升溫曲線(xiàn)與等效火源模型，厘清熱失控危害邊界，開(kāi)發(fā)新型阻隔抑制材料，研發(fā)應急處置裝備，制定沙戈荒地區消防安全布局方法。

在“雙碳”目標引領(lǐng)下，自治區正以科技創(chuàng )新破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。隨著(zhù)項目成果的落地應用，將大幅提升電化學(xué)儲能電站消防安全技術(shù)水平，為自治區千萬(wàn)千瓦儲能電站筑牢堅實(shí)“防火墻”。項目成果可通過(guò)技術(shù)轉讓等方式吸引更多企業(yè)投資，助力自治區在儲能安全防護領(lǐng)域形成國際競爭力，為電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)健康可持續發(fā)展保駕護航。