市国家级可再生能源示范区新能源产业火灾风险和灭火救援调研报告

目录/提纲：……
一、**市国家级可再生能源示范区新能源产业概况
二、**市新能源产业火灾风险及灭火救援难点
三、**市新能源产业火灾防控和灭火救援对策
四、下一步工作建议
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市国家级可再生能源示范区新能源产业火灾风险和灭火救援调研报告

**省**市是华北地区风能和太阳能资源最丰富的地区之一。2015年7月，国务院批复同意设立**可再生能源示范区——全国首个国家级可再生能源示范区。目前，**市可再生能源装机规模2821万千瓦，达到全市电力装机总量的82.7%，稳居全国非水可再生能源第一大市。“**的风点亮北京的灯”成为北京冬奥会期间被交口称赞的故事。随着新能源产业强力带动全市经济高质量发展，也伴生出火灾防控和灭火救援的新风险、新挑战。本人结合**市国家级可再生能源示范区的市情实际，通过实地调研**、**、**、**、**、**、桥东等县（区）10余家风电、光伏、制氢、储能、氢燃料电池汽车等新能源产业，系统分析了新能源产业火灾危险性和灭火救援难点并研究提出对策建议。
一、**市国家级可再生能源示范区新能源产业概况
**市可再生能源示范区以支撑实现碳达峰、碳中和目标为主线，打造引领能源转型变革、绿色低碳发展的新典范。
一是绿色能源。**市风电装机规模位居全国第一，光伏电站规模位居全国第一，可再生能源装机规模位居全国非水可再生能源第一大市。集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体的**国家风光储输示范工程（风电装机500兆瓦、光伏装机100兆瓦、储能系统70兆瓦）规模位居全球第一。高标准建设落地国家能源集团、华能、大唐、华电、国电投等106多家发电企业。截至目前，已批复风光电项目511个5502万千瓦（风电3052.6万千瓦、光伏1625.6万千瓦），累计完成可再生能源装机规模2821万千瓦，达到全市电力装机总量的82.7%。2022年，**市可再生能源发电总量由2014年的151亿度增加到457亿度，占全
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、金风、大金等新型能源高端装备制造企业26家，投产16家，2022年新能源装备制造产业产值约76.1亿元，同比增长11.6%。产业结构全面覆盖风电整机、叶片、塔筒、光伏组件、电化学和压缩空气储能等新型能源相关领域。目前，金风科技年产风电主机600台套，2022年实现产值约21亿元；明阳智能首台10MW机组已下线，成为国内陆上单机容量最大机组，年叶片生产能力240套、风电主机生产能力300台套。
二、**市新能源产业火灾风险及灭火救援难点
此次调研涉及**市风电、光伏、氢能、储能电站、氢燃料电池汽车等不同类型新能源企业，火灾风险特点各不相同，消防救援队伍所面临的火灾危险性及灭火救援新问题、新挑战也各不相同。
一是风力发电火灾风险。**市风电项目大多建设在**、**、**、**、**、**、**等地位置偏远、海拔高、交通差的坝上高原或坝头山地，随着发电机组服务年限的增加，近几年风电火灾事故也偶有发生。风力发电机组的控制柜、变流柜、变桨系统等电气元件如果出现接头松动、触点腐蚀、导线过流、碳刷过流等易引发火灾；机械结构刹车盘、轴承、齿轮箱等转动部件摩擦产生火花，与风机内部漏油及易燃物等易引发火灾；避雷设施选型设计不当或接触电阻过高，遭受雷击易引发火灾；机组接地故障、电线短路时，电流迅速升高至额定电流的10—15倍，使电路严重超负荷而发热导致火灾发生。此外，风电机组塔筒和叶片往往安装几十米甚至上百米的高空，机组着火后消防力量到场很难有效灭火，一旦引燃风机下方的森林草原，会带来更加严重的社会影响。
二是光伏电站火灾风险。随着**市光伏装机容量的逐年攀升，随之而来的故障起火风险也越来越大。光伏电站起火往往是因为设备老化、电气短路、电缆破裂、触点松动、组件热斑等，加上电站中杂草未及时清除，干枯后成为易燃物。据统计，光伏电站中的火灾事故80%以上是由直流侧故障引起。由于组件电压叠加，一串组件电路往往具有600V—1000V直流高电压，当直流电路中出现线缆连接老化、连接器故障、型号不匹配、虚接情况时，在高电压的作用下会产生直流电弧，产生明火，造成火灾。此外，还需特别注意：消防救援队伍通常情况下遇到的带电火灾多是交流电，断电后触电风险显著降低。但是，光伏发电系统往往带有电压超过1000V的直流电，在火灾扑救过程中高压直流电持续存在，需高度防范灭火救援中的触电风险。此外，冬春防火季节，野外光伏电站一旦起火，往往会引发较大森林草原火灾。
三是氢能火灾风险。氢气的储运主要分为气态、液态、固体储运三种方式，其中高压气态长管拖车是国内技术最成熟、应用最广泛的氢储运方式。目前，**市制氢、储氢、运氢、加氢多以压力气瓶为主，加氢站的外送氢气均采用长管拖车（35Mpa、70Mpa）进行运输，对车辆安全运行、应急处置提出很高要求。由于氢气具有点火能量低、爆炸极限（4%—75%）范围宽、燃烧速度快等特性，安全风险不容小觑。当前，氢燃料车辆生产企业大多只考虑气瓶的材料、防爆和单车事故安全底线，很少考虑压缩氢气在地下停车场、隧道等密闭空间发生泄漏、着火、爆炸的危害后果。由于涉氢受限场所的泄爆抑爆处置风险极高。加之消防救援队伍对氢燃料车辆动力源形式、工作原理、设备布局、火灾风险、处置难点和应对措施研究较少，缺少受限场所氢燃料电池汽车火灾爆炸特征与防控处置技术，一旦发生事故，如按照惯性思维进行处置，极易造成作战伤亡。
电化学储能电站火灾爆炸的风险大多由锂离子电池造成，储能电站电池火灾发展过程大致分为：某一电池他单体热失控→电池组热失控传播→储能电站火灾、爆炸事故发生。内部表现为SEI膜分解、PE膜熔化、负极与电解液反应、正极与电解液反应、电解质分解、电解液燃烧；外部表现为快速升温、电池鼓胀、壳体或防爆阀打开、释放烟气、燃烧或爆炸。锂离子电池的主要由正极、负极、隔膜、电解液组成。正极多采用锂化合物：Li*CoO2(氧化钴锂)、Li*NiO2（镍酸锂）、Li*MnO2（锰酸锂）、Li*FePO4（磷酸铁锂）；主流电池采用的负极材料是锂-碳层间化合物Li*C6；隔膜为PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）；电解液为溶解有锂盐LiPE6(六氟磷酸锂)、LiAsF6(六氟合砷酸锂)等有机溶剂，有机溶液主要有DMC（磷酸二甲酯）、EC（碳酸乙烯酯）、EMC（碳酸甲乙酯）、DEC（硝酸二乙酯）等按照一定比例混合而成。锂电池电解液主要是由高挥发性、易燃性的有机溶剂组成的,如：碳酸二甲酯(DMC) ，碳酸二乙酯(DEC) ，碳酸甲乙酯(EMC)等。
五是氢燃料电池汽车火灾风险。氢燃料电池汽车（FCEV）是国内新能源汽车三大路线之一，其工作原理是：氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂（铂）分解成电子和氢离子（质子），质子通过质子交换膜到达负极和氧气反应变成水和热量，对应的电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。燃料电池与动力电池共同组成了氢燃料电池汽车的能量来源。目前，我市氢燃料电池汽车主要使用磷酸铁锂动力电池，主要存在以下火灾风险：1.热失控。指单位时间内电池所产生（接受）的热量、超过其有效散热能力，导致快速且不受控制释放热能的情形，将导致连锁反应，加热邻近电池，随着连锁反应不断蓄积热量与提升温度，最后可能会导致电池起火或爆炸。2.产生毒性、腐蚀性及易燃气体。电池燃烧后会产生一氧化碳（CO）、氰化氢（HCN）、氢氟酸（HF）等具毒性、腐蚀性及易燃性的气体，在密闭空间中会形成爆炸性环境；另事故处置所产生的废水具毒性（氢氰酸）。电池内部可能有具腐蚀性的电解液，如：镍氢电池的氢氧化钾、锂离子电池的乙醚、碳酸乙烯酯等，其与空气中的水蒸气反应将产生_的酸性有机气体。3.触电。氢燃料电池汽车的动力电池的驱动电压一般都在380V以上，商用车更是高达500V以上，远超人体安全电压，灭火救援过程中，极易导致触电伤亡事故。
三、**市新能源产业火灾防控和灭火救援对策
消防救援队伍要从“防、灭”两个角度做好全市新能源产业的实地调研和风险辨识，提升新能源产业火灾防控和灭火救援水平。
一是风电机组防灭火措施。火灾检测。对风 ……（未完，全文共7060字，当前仅显示3253字，请阅读下面提示信息。收藏《市国家级可再生能源示范区新能源产业火灾风险和灭火救援调研报告》）