NFPA 855 全称《 固定式储能系统安装标准》(Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems) , 是关于固定式储能系统安装的标准,旨在确保电池安全并降低与储能系统相关的风险。该标准涵盖了设计、建造、安装、调试、运行、维护和退 役等关键环节,适用于住宅、工商业及公用事业领域的储能系统。
此标准是由美国国家消防协会 (NFPA) 制定的,是确保锂电池系统安全部署的重要框架。 被许多国家和地区参考采用,对想要"走出去"的储能企业来说,它是国际市场的"通行证"。
1. 系统容量与尺寸限制
模块化分组:
每个储能单元的最大容量被限制在50kWh,组与组之间以及组与墙壁之间必须保持 3英尺 (0.914米)以上间距。 锂离子系统上限:
单套锂离子电池储能系统的最大容量不得超过 600kWh 电池舱尺寸:
户外布置的步入式储能电池舱尺寸通常不超过1 6.2×2.6×2.9米 (长×宽×高)。超过此尺寸必须满足更严格的户内布置条件。
2. 安全距离与隔离要求
基础防火间距:
户外电池舱与建筑物、公共道路、易燃物之间的防火间隔不得 小于3.048米 防火墙优化方案:
当设置耐火极限 ≥1小时 的防火墙时,防火间距可缩减至 0.914米 。防火墙长度和高度需超出电池箱外廓各 1.5米。
3. 通风与可燃气体控制
爆炸极限控制:
通风系统必须确保可燃气体浓度低于最低爆炸极限(LFL)的 25% 气体监测联动:
针对磷酸铁锂电池 热失控 产生的 氢气 LFL=4% )和一氧化碳( LFL=12.5% ),需设置专用探测器,并与电池管理系统、通风系统实时联动。
4. 灭火系统配置
水消防强制要求:
电化学储能系统必须配置 永久性消防给水系统 ,改变了早期仅依赖七氟丙烷等气体灭火系统的做法。 室内系统保护:
室内储能系统仅允许安装在配备全范围喷水灭火系统的建筑内,喷淋强度不低于 0.3gpm/ft² (约12.2mm/min)。
建筑物内安装要求
室外安装要求
建议采用集装箱式储能舱,具备独立的消防和通风设施。
通风与气体管理
电气隔离: ESS 应配置 快速断开装置 ,确保在故障或火灾时能迅速切除电源。
冗余监控: BMS(电池管理系统)需与消防系统 联动 。
区块化设计: 推荐将大容量储能系统分为多个 独立防火分区 ,降低单点失效风险。
灭火方式选择
消防设施配置
储能区域应具备 自动灭火系统,并配备手提灭火器。
需考虑“二次起火”风险,确保灭火系统可持续抑制。
消防应急预案
应配置气体探测器(如CO、H₂、VOC)和早期烟雾探测系统(VESDA)。 必须接入集中火灾 报警系统 ,具备远程监控和预警功能。
我国储能装机量在2018年得到了大幅增加、储能迎来快速发展,同时也面临缺乏相关安全标准文件的困境。同期国内外发生多起电池储能电站着火事件,也给我国储能行业安全发展敲响了警钟。此前曾有业内人士表示,由于相关消防安全标准的缺失,导致国内一批商业楼宇类的储能项目无法按时实施。
在储能安全需求激增的背景下,感闻安全基于电化学储能舱火灾抑制方案=探测报警系统(锂电池热失控气体探测)+电化学储能集装箱灭火系统(定点多次喷射全氟己酮以防止复燃和灭火,后期喷射细水雾,舱体降温和防止火灾蔓延)。 方案以“ 早发现,早预警,早处理 ”为原则,对储能舱内锂电池热失控初级阶段进行超前探测预警 (极早期探测)并精准多次点喷抑制处理舱内火灾,将火灾扑灭在萌芽阶段。
在火灾探测方面以探测报警系统为主 :采用锂电池专用复合型探测器,在每个电池簇内部布置多个复合型探测器,同时检测电池箱的温度、一氧化碳(CO)、氢气(H2)、电解液泄漏气体(VOC)、烟雾等参数,并且通过综合算法进行判断,将信号传至主机,再传至各个平台。该探测报警系统能够极早期的超前探测到单个电池模块在初期火灾时,释放的信号,这样可以节约更多的时间处理信息以及将火灾抑制在较早时期。 在火灾抑制(灭火)方面以电化学储能集装箱灭火系统为主 :采用全氟己酮(多种灭火方式可选)前期无损精准定点多次喷射灭火,后期采用细水雾在电池舱内持续降温的方案。电化学储能舱灭火系统可以多次点喷全氟己酮从而抑制锂电池热失控和复燃,而喷射细水雾灭火可以对电池舱进行持续降温,避免火灾进 一步传播至相邻电池簇或相邻储能舱。 该方案是由探测报警系统和电化学储能舱灭火系统组成: 探测报警系统主要由锂离子电池箱复合型火灾预警装置、储能设备安全监测探测器、气体报警控制器、线缆等组成;电化学储能舱灭火系统由电化学储能舱火灾抑制装置(内含细水雾和全氟己酮)、喷头、电磁阀、管网等组成。 NFPA 855在实践中积累了丰富经验,对国内开发商、设计院、EPC和运维方来说,它是对标国际一流安全水平的重要参考。 他山之石,可以攻玉,美国储能安装消防标准NFPA 855的发布,也许可为国内储能标准的制定及储能安全措施提供一些参考借鉴。 储能行业正处在快速发展的黄金期,但安全是发展的底线。NFPA 855 是全球首部专门针对储能系统安装和安全的权威标准,也 是每个储能项目都必须学习和践行的必修课, 为各类储能技术的选址、设计、安装、运维提供了系统性的安全要求 ,为储能系统的安全安装提供了关键依据。