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澳大利亚Victorian Big Battery电池储能项目火灾调查报告(二)

作者:刘伯洵 来源:中国储能网 发布时间:2022-05-17 浏览:

中国储能网讯:应急响应  

除了火灾起源、原因和蔓延调查之外,VBB电池储能项目发生火灾的另一个关键方面是应急响应。当地消防局负责VBB电池储能项目的消防安全,其所在位置距离该项目现场大约4公里,因此相对较近。  

消防人员在当天上午10:30抵达后,立即根据协议建立了事件指挥部(IC),并与储能项目的运营方代表和主题专家密切合作。这种密切协调贯穿了整个活动。在接到紧急事件通知和消防服务行动开始之后,该项目工作人员被疏散,并清点现场工作人员。消防人员在MP-1周围建立了一个安全区域,同时与主题专家讨论了冷却和消防策略。决定按照特斯拉公司的ERG中的建议,使用消防水对MP-1和MP-2附近的设施进行降温保护。MP-1的火势最终蔓延到MP-2;这两个Megapack电池储能单系统被允许自行烧毁,在此期间,消防人员并没有直接将水浇到其他Megapack电池储能系统上。直到下午4:00(火灾开始之后大约6小时)火势熄灭,消防人员在现场留人值守,并在接下来的三天内继续监测,然后于2021年8月2日认为该现场已得到控制,而调查团队开始启动火灾调查。  

关键要点  

对VBB电池储能项目火灾应急响应的全面调查得出了以下关键结论:  

•有效的事故前期计划:VBB电池储能项目既有应急行动计划(EAP)也有应急响应计划(ERP)。这两个计划都可以供应急响应人员使用,并在火灾期间得到有效使用。例如,所有现场工作人员和承包商代表在火灾期间都遵循了适当的疏散协议,因此这些人员没有受伤。  

•与提供商进行协调:VBB电池储能项目制定了详尽的事故前期计划,清楚地确定了相关负责人的联系方式、他们的角色和其他关键任务。据报道,在VBB电池储能项目发生火灾期间,特斯拉公司的工作人员与消防人员保持密切联系,为他们提供了宝贵的信息和专业知识。例如,现场工作人员和消防人员在密切合作之后确定相邻储能系统的用水冷却的策略。  

•消防用水:关于消防用水的一个关键问题是有效防火的必要量和持续时间。特斯拉公司的设计理念基于固有的被动保护(即隔热),对主动消防措施的依赖最小。  

因此,消防用水的目的不是扑灭储能系统的火热,而是用于降温。所有可用数据和对火灾的观察表明,水在减少或阻止从Megapack储能系统之间的火灾蔓延方面效果有限。隔热似乎是减少相邻Megapack储能系统之间热传递的主要因素。然而,水被有效地用于保护变压器、电气设备等其他设施,这些设备的设计保护水平与Megapack不同(即隔热措施不同)。  

•Megapack的防火设计方法在保护应急响应人员的安全方面比其他电池储能系统设计具有更多的优势。Megapack防火设计方法使用被动分隔和隔离将火势蔓延的可能性降至最低,消除了由于设计特点和缺乏限制(例如室外与室内)而对消防人员或工作人员造成人身安全危险,消除了由于设计特点和缺乏限制而导致的爆炸事件对消防人员的危险,可以最大限度地减少因火灾而引发的危险,并采用火灾响应方法,允许Megapack储能系统自行烧毁。

环境问题  

维多利亚州环境保护局(EPA)在VBB电池储能项目的场地2公里范围内部署了两个移动空气质量监测器,他们选择了可能影响当地社区的地点。  

要事件发生之后,维多利亚州环境保护局(EPA)监测人员确认当地社区的空气质量良好;然而,其测量并未在火灾事件的高峰期进行。他们在下午6:00左右对环境空气进行采样。因此,这些数据不能用于了解实际火灾事件期间对环境的危害。数据表明,火灾事件发生两小时后,周边地区的空气质量良好,火灾事件没有引起长期的空气质量问题。

在火灾事件期间,消防人员与现场人员协调控制水从消防水带流入集水区。特斯拉公司现场人员在消防局的监督下收集的水样从集水区提取。这些样本的实验室结果表明,火灾对水造成重大影响的可能性很小。在事故发生后,作为预防措施,通过水泵将水从集水区移走,并运到废物处理设施进行处理和处置。  

据估计,事件发生后现场处理了大约90万升水。  

社区问题  

VBB电池储能项目开发商和所有者Neoen公司在该项目火灾期间和之后积极与当地社区互动交流。这些活动包括与VBB项目现场2~3公里范围内的住户和农业部门进行上门拜访、电话沟通和发送电子邮件等。Neoen公司找到了他们之前的项目规划阶段的社区联系方式,并与当地社区进行联系。此外,Neoen公司成立了一个执行利益相关者指导委员会,在火灾事件发生后24小时内对关键组织进行协调。火灾事件应急响应的多方积极参与指导委员会,这有助于从一开始就确保沟通及时、高效、跨组织协调和准确。  

除了联系社区之后,Neoen公司和特斯拉公司还在VBB电池储能系统发生火灾之后和调查过程结束时立即向多个行业、州和联邦政府部门和机构提交了简报。这些简报有助于对电池储能系统感兴趣的能源部门确保能够直接获得和了解信息。  

大修和修复  

2021年7月29日,近一半的Megapacks储能系统已经安装完毕,VBB电池储能项目处于测试和调试阶段。在2021年7月30日发生火灾事件之后,消防部门人员、监管机构和其他应急响应人员出于预防目的一直留在现场监控,直到2021年8月2日。当时,该现场已移交给火灾调查人员。现场火灾调查于2021年8月3日开始,一直持续到2021年8月12日。在此期间,从2021年8月6日开始,现场获准继续安装Megapacks储能系统,而MP-1周围的区域仍被封锁进行调查。2021年9月23日,火灾发生后不到两个月,VBB电池储能项目重新启动测试和调试。

修复受损设备  

修复和重新安装Megapacks储能系统之后,所有的测试和调试工作都顺利完成, VBB电池储能系统在2021年12月8日正式开通运营。  

经验教训  

VBB电池储能项目的火灾暴露了一些不太可能出现的因素,当这些因素结合起来时,导致发生火灾以及向邻近储能系统的火热蔓延。在以前的Megapack电池储能系统安装、操作或监管产品测试中从未遇到过这些因素。以下总结了这些因素以及对火灾的应急响应,讨论了从这次火灾事件中吸取的教训,并强调了特斯拉公司为应对而实施的补救措施。  

1.调试程序  

与调试程序相关的经验教训包括:(1)在调试的前24小时内对遥测数据进行有限的监督和监控;(2)在调试和测试期间使用钥匙锁开关。这两个因素阻止了MP-1将遥测数据(内部温度、故障警报等)传输到特斯拉公司的控制设施,并使关键的电气故障安全设备(如火警断开器)处于功能受限的状态,从而降低了Megapack储能系统在电气故障情况升级为火灾事件之前主动监控和中断电气故障情况的能力。

与调试程序相关的经和验教训包括:

(1)在调试的前24小时内对遥测数据进行有限的监督或监控;(2)在调试和测试期间使用钥匙锁开关。这两个因素阻止了MP-1电池储能单元将遥测数据(内部温度、故障警报等)传输到特斯拉公司的控制设施,并使关键的电气故障安全设备(如火焰断路器)处于功能受限的状态,从而降低了Megapack 储能系统的能力,没有在电气故障情况升级为火灾事件之前主动监控和中断电气故障情况。

2.电气故障保护装置

与电气故障保护装置相关的经验教训包括:(1)冷却液泄漏没有发出警报;(2) 当 Megapack 电池储能系统通过钥匙锁开关关闭时,火焰断路器无法中断故障电流;(3) 火焰断路器可能由于驱动电路断电而被禁用。这三个因素阻止了 MP-1 电池储能系统在升级为火灾事件之前主动监测和中断电气故障条件。

自从VBB电池储能项目发生火灾以来,特斯拉公司已经修改了他们的调试程序,将新的 Megapack 电池储能系统的遥测设置连接时间从 24 小时减少到 1 小时,并避免使用 Megapack 的钥匙锁开关,除非该储能系统正在维修。

特斯拉公司还实施了多项固件缓解措施,以保持所有电气安全保护设备处于激活状态,无论钥匙锁开关位置或系统状态如何,并主动监控和控制高温断开器的电源电路。此外,特斯拉公司还增加了额外的警报,以更好地识别和响应(人工或自动)冷却液泄漏。此外,尽管这一火灾事件可能是由冷却剂泄漏引发的,但 Megapack 其他内部组件的意外故障可能会对电池造成类似的损坏。这些新的固件缓解措施不仅可以解决冷却液泄漏造成的损坏,还允许 Megapack 电池储能单元更好地识别、响应、控制和隔离由于其他内部组件故障而导致的电池模块内的问题。

3.火灾蔓延

与火灾蔓延相关的经验教训包括:(1) 外部环境条件(如大风)可能对 Megapack 电池储能系统发生的火灾产生重大影响;(2) Megapack 电池储能系统的集装箱顶部设计有火势蔓延的弱点。这两个因素导致将电池舱与电池储能系统顶部密封的塑料通风口直接受到火焰灼烧,由于火焰和热气直接进入电池舱,MP-2的电池发生故障并卷入火灾。 自从VBB电池储能项目发生火灾以来,特斯拉公司已经设计并通过广泛的测试验证了一种硬件缓解措施,通过安装新的隔热钢质通风口护罩来保护通风口免受火焰直接灼烧或灼热气体侵入。

排气罩放置在过压排气口的顶部,并将成为新的Megapack电池储能系统的标准配置。对于现有的Megapacks,排气罩可以很容易地在现场安装。在撰写本报告时,排气罩已经接近生产阶段,不久将在现场进行改装。  

4.Megapack电池储能系统之间的间距  

与Megapack电池储能系统间距相关的经验教训包括:无需更改Megapack的安装规范,并采用通风屏蔽缓解措施。根据对VBB电池储能项目火灾期间的MP-2电池储能系统内的遥测数据的分析,在相邻Megapack发生火灾时,隔热材料可以在15厘米外提供显著的热保护。MP-2的内部电池温度仅增加了1℃,只从40℃上升到41℃,然后在当天上午11:57左右(在火灾发生后大约2小时去通信,这可能是由于火灾损毁。火势蔓延是由储能系统集装箱顶部的弱点引发的,而不是由于通过Megapack电池储能系统之间15厘米间隙的热传递引发的。随着通风罩缓解措施的到位,该弱点已经通过单元级防火测试得到解决和验证。这些测试证实,即使电池储能单元顶部完全着火,过压通风口也不会点燃,电池的安全相对不受影响,电池内部温度上升低于1℃。

5.应急响应  

从VBB电池储能项目火灾应急响应中吸取的经验和教训包括:(1)有效的事故前期计划非常宝贵,可以减少人员受伤的可能性;(2)与提供商进行现场或远程协调,可以为应急响应人员提供关键的专业知识和系统信息;(3)直接向相邻的Megapacks储能系统浇水的效果似乎有限;但是,将消防水应用于其他电气设备周围环境的降温,可能是保护这些设备的有用策略;(4)就应急响应人员的人身安全而言,Megapack电池储能系统的防火设计与其他电池储能系统相比具有固有的优势;(5) 维多利亚州环境保护局(EPA)表示火灾发生2小时后空气质量良好,这表明火灾事件没有引起长期的空气质量问题;(6)水样表明火灾对消防用水造成重大影响的可能性很小;(7)项目规划阶段的社区参与非常宝贵,因为它使该项目的开发商Neoen公司能够快速联系当地社区,并解决当前的问题和疑虑;(8)当火灾发生时,在可能的情况下实事求是地与当地社区进行面对面的接触对于让公众了解情况至关重要;(9)参与应急响应的关键组织的执行利益相关可以帮助确保多方沟通及时、高效、协调和准确;(10)现场利益相关者之间的有效协调使得事故发生后的移交过程迅速而彻底,受损单元的快速安全地清理,以及现场的快速恢复服务。  

综上所述,VBB电池储能项目火灾事件按照其防火设计和事前规划进行。它没有表现出不寻常、意外或令人惊讶的事件(电池爆炸),也没有对现场人员、公众或应急响应人员造成任何伤害。它与直接相关的储能单元进行隔离,对环境的影响很小,没有对电网运营产生不利影响,并且任务中断时间很短。

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关键字:储能安全

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