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CSA集团电池储能系统大规模火烧测试(LSFT)最佳实践详解

作者:数字储能网新闻中心 来源:CSA集团 发布时间:2025-12-29 浏览:

数字储能网讯:


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行业背景:安全成为储能产业的必答题

在全球能源转型加速推进的背景下,电化学储能产业迎来爆发式增长,但安全问题始终是制约行业可持续发展的瓶颈。近年来,国内外储能电站火灾事故频发,不仅造成了巨大的经济损失,也引发了行业对储能系统安全的高度关切。在此背景下,大规模火烧测试(Large Scale Fire Testing, LSFT)已从一项前沿技术评估,转变为储能系统市场准入、法规认证的必备环节。

北美储能系统安装标准NFPA 855(2026版)已明确将LSFT纳入评估体系,作为验证储能系统热失控火灾蔓延风险的关键手段。新版NFPA 855通过提案明确了大规模火烧测试的定义,并要求同步测试UL 9540A热失控蔓延和大规模火烧测试,这进一步强化了LSFT在行业中的重要性,并补足了国际防火规范IFC:2024版1207章节以及加州防火规范CFC中对于储能大规模火烧测试的要求。

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LSFT为何成为储能系统安全的必备条件?

01. 法规准入门槛提升

NFPA 855标准及国际防火规范IFC(2024版)1207章节均明确要求储能系统通过大规模火烧测试,作为项目审批的关键前置条件。监管机构认为,对于集中式安装的储能系统仅通过UL 9540A电池系统热失控测试无法满足大规模火烧测试的意图,需要验证一个储能系统内发生火灾时,火灾从一个储能系统蔓延到相邻系统及周边暴露设施等可燃结构的可能性。

02. 多方利益相关者安全需求

监管机构:需要客观测试数据评估一个储能系统失火对于相邻系统及周边暴露设施的影响。

投资者与运营商:关注储能系统火灾事故的公开报道,要求更高安全标准。

消防应急部门:需要了解储能系统火灾行为,制定有效应急预案。

保险公司:基于系统火灾的最大可信损失设定保险费率。

公众:对环境与安全隐患的感知直接影响项目社会接受度。

这一系列因素共同推动了LSFT从一项前沿评估,转变为储能系统测试、审批与认证过程中不可或缺的组成部分。

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CSA集团倡导的LSFT最佳实践

01. 测试场景设计:模拟真实火灾最严酷场景

LSFT的目标是模拟储能系统从起火到完全发展的火灾全过程,重点考量在爆燃后储能系统火灾对相邻储能单元及及周边暴露设施等可燃结构的影响。


LSFT测试模型

爆燃后状态测试(Post-deflagration condition):评估系统真实火灾中出现爆燃后的极端条件下,电池泄放的易燃气体积聚后并可能被点燃后的火灾情景。

完全燃烧状态(Developed Fire Condition):确保火势蔓延到所有未被隔档隔开的可燃物,必要时添加火花点火器或燃料/空气燃烧器实现持续燃烧。

02. 测试布置与执行要点

触发单元(Initiating Unit):触发单元应完全装载成系统最终安装的配置,所有模组使用真模组,测试时电池处于100% SOC

目标单元(Target Unit):目标单元应全部或部分填充真模组,未填充部位可用空模组或替代模组的热填充物,所有真模组处于100% SOC

测试监控:储能系统单元温度,热释放速率,烟气释放速率,热辐射通量,产气成分及速率,BMS数据,消防探测数据,视频影像及客户定制化参数等

关键决策点:

触发单元无泄爆设计或泄爆不满足NFPA 68要求,需在开门状态下测试

触发单元有泄爆板设计且满足NFPA 68要求,可关门开启泄爆板测试

目标单元配置:平衡测试覆盖范围与成本


(a)开门测试场景


(b)关门开启泄爆板测试场景

通风条件会显著影响系统燃烧速率、峰值热释放率、测试持续时间以及热暴露的方向与强度

03. 高附加值数据采集与应用

LSFT不应仅满足于通过/失败判定,除了基础测试,还应该采集更多高附加值数据:

远场热流数据:用于评估火灾对周边环境影响

烟羽或气体分析:了解有毒有害气体释放特性

BMS全程数据:记录温度、电压、危害等关键信息

火灾探测系统响应数据:评估探测系统有效性

热失控传播抑制系统响应:验证安全防护措施实际效果

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最大化测试数据的市场价值

01. 前期利益相关方协同

在测试设计阶段确保研发部门数据需求得到满足

邀请监管部门、集成商、终端用户等评审测试方案,确保测试与实际需求紧密衔接

02. 测试后的数据分析

需要观察火灾扑灭后的持续时间和烟雾情况,以及任何潜在的复燃风险

测试后的处置方案也应与真实事故应急计划类似,为实际操作提供参考

03. 数据深度应用

获取温度和热辐射通量原始数据用于建模分析

评估不同风况等条件导致热辐射通量增加的可能影响

制定危险性评估和消防战术,包括确定安全距离、评估相邻可燃物冷却需求、预测火灾响应持续时间

04. 测试与认证协同

结合CSA/ANSI C800, UL 9540A等标准要求综合测试

通过组合测试,如LSFT与爆燃测试结合,有效降低测试成本和复杂程度

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CSA集团的专业能力与行业贡献

01. 标准开发引领

CSA集团主导开发了包含LSFT测试要求的CSA/ANSI C800标准,积极参与了NFPA 855等规范的开发和修订,并结合为众多ESS制造商提供LSFT测试的丰富经验,制定符合市场需求的测试计划,推动行业标准规范化。

02. 顶尖专家团队

CSA集团LSFT由拥有二十年消防火灾研究及测试经验的注册消防工程师领衔。专家深度参与NFPA《Fire Protection Handbook》第21版修订及《SFPE Handbook of Fire Protection Engineering》第6版编写,并且在火灾探测、报警及灭火系统研究,标准开发及测试领域拥有权威地位。

CSA集团中国本地团队汇聚了一批长期深耕储能行业的资深工程师,具备丰富的项目实战经验,能够高效提供从测试方案设计、执行到项目管理的全流程服务,并精准解读测试结果,协助客户应对监管要求,全面解决储能项目在安全合规方面的关键挑战,确保项目高质量交付。

03. 全球先进实验室网络

大规模火烧测试实验室分别位于美国和中国,中国实验室严格对标北美实验室,采用完全一致的测试标准。在已经完成的多个项目测试期间,多位美国消防专家亲临现场,给予全方位的指导,并对测试结果进行评定。基于这些严谨流程所生成的测试报告,在行业内收获广泛赞誉,得到高度认可。

04. 市场认可的测试报告

CSA的测试方案基于与监管机构、注册独立工程师与制造商的深度合作,签发的测试报告也获得市场的广泛认可。

05. 全方位专业服务

测试方案定制:根据产品特性和目标市场要求个性化设计

标准解读与更新:解读CSA/ANSI C800、NFPA 855、UL 9540A等标准间关联与最新动向

技术实施指导:针对点火源设计、通风控制、测量设备布置等关键环节提供具体技术指导

数据应用咨询:帮助客户将测试数据转化为产品优化与市场准入优势

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行业认可与未来展望

近日,CSA集团在光储充标准发展和技术创新论坛上为远景能源、比亚迪、瑞浦兰钧、阿特斯储能、宁德时代、科陆电子、正泰等全球储能领域的引领企业颁发储能系统大规模火烧测试证书。这一证书不仅是产品在极端火灾条件下安全设计与可靠性能的有力证明,也标志着这些企业的安全管理体系达到了国际领先水平。

随着储能安全标准持续演进,LSFT的价值内涵也在不断深化。CSA集团凭借在标准制定与安全科学领域的全球领导力,将持续通过高度专业的知识输出和实践分享,积极赋能中国乃至全球储能产业,共同筑牢安全底线,迎接可持续的能源未来。

结语

大规模火烧测试考验的不仅是产品的物理极限,更是一个行业对安全承诺的践行深度。对储能企业而言,主动拥抱LSFT,深入理解其科学逻辑与实践方法,并善用测试数据优化安全设计,将是未来在行业激烈竞争中脱颖而出的关键能力。CSA集团期待与行业伙伴携手,以科学为盾,以专业为矛,共同锻造储能安全的新防线。

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关键字:火烧测试

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