新能源預(yù)制艙設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是什么？行業(yè)規(guī)范與安全要求?
作為儲(chǔ)能系統(tǒng)、新能源發(fā)電和電網(wǎng)配套設(shè)施的關(guān)鍵集成媒介，新能源預(yù)制艙的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是保證設(shè)備安全運(yùn)行、提高運(yùn)維效率的關(guān)鍵。目前，我國已建立了以國 家標(biāo)準(zhǔn)為關(guān)鍵、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為補(bǔ)充的多層次標(biāo)準(zhǔn)體系，包括結(jié)構(gòu)安全、電氣性能、消防、環(huán)境適應(yīng)等各方面要求，為新能源預(yù)制艙的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用提供了系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)。
一、關(guān)鍵設(shè)計(jì)規(guī)范與規(guī)范體系
新能源預(yù)制艙設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵守“國 家標(biāo)準(zhǔn)”行業(yè)重點(diǎn)規(guī)范的多重技術(shù)框架。其中，GB/T 44026-2024《預(yù)制艙鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》作為國 家基本標(biāo)準(zhǔn)，明確了預(yù)制艙從現(xiàn)場準(zhǔn)備、設(shè)備集成到檢測驗(yàn)收的全過程要求，強(qiáng)調(diào)容量參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域（如電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)）合理配置。針對(duì)電池安全的關(guān)鍵問題，強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn) GB 44240《電能存儲(chǔ)系統(tǒng)鋰電池與電池組安全要求》 2025 年 8 每月實(shí)施，對(duì)電池單體和組體的安全性能提出剛性約束，成為預(yù)制艙電化學(xué)安全的底線要求。
在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，中國電聯(lián)組織編制的《預(yù)制艙磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能電站消防技術(shù)規(guī)范》進(jìn)一步細(xì)化了消防工程的設(shè)計(jì)要求，適用于 10MW?h 以上室外儲(chǔ)能電站，以及室外儲(chǔ)能電站，以及 GB 50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2018) 版）、DL/T 5707《電力工程電纜防火封堵施工工藝指南》相輔相成，構(gòu)建了覆蓋設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維的全生命周期標(biāo)準(zhǔn)體系。此外，GB 51048《電化學(xué)儲(chǔ)能工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》作為綜合標(biāo)準(zhǔn)，為預(yù)制艙的電氣布局和接地系統(tǒng)提供了實(shí)用的技術(shù)指導(dǎo)。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料性能要求
預(yù)制艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮保護(hù)性能和環(huán)境適應(yīng)性。艙體主體材料的阻燃等級(jí)不得低于阻燃等級(jí) GB 8624 規(guī)定的 A 等級(jí)保溫裝飾材料，確保高溫環(huán)境下不釋放有毒煙塵。根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，艙體保護(hù)等級(jí)需要達(dá)到。 IP54 或以上，室外預(yù)制艙還應(yīng)增加耐腐蝕涂層，沿海城市應(yīng)考慮鹽霧保護(hù)，沙漠地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)防塵設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)極端氣候?qū)Y(jié)構(gòu)的侵蝕。
艙體布局要滿足功能性與安全性的平衡：單艙凈總寬不小于 0.9m，開門采用“從內(nèi)到外推開”設(shè)計(jì)，配備門禁系統(tǒng)，確保人員在緊急情況下快速逃生；艙內(nèi)設(shè)備支架采用防銹金屬材料，承載能力滿足設(shè)備安裝荷載要求，艙內(nèi)節(jié)點(diǎn)需要抗震加固，抗震設(shè)防烈度符合當(dāng)?shù)亟ㄖ拐鹨?guī)范。穿墻管道的縫隙必須符合要求 GB 23864 密封所需的防火封堵材料，避免火災(zāi)蔓延。
三、電氣安全與系統(tǒng)集成規(guī)范
電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)是預(yù)制艙安全運(yùn)行的關(guān)鍵。電池模塊作為關(guān)鍵部件，需要嚴(yán)格篩選單個(gè)電壓、內(nèi)阻等數(shù)據(jù)的一致性，模塊標(biāo)稱電壓不得超過每個(gè)容量模塊的容量不得超過42V， 15kWh。電池簇設(shè)計(jì)需要具有緊急斷電功能，在短路、過溫等故障的前提下可以實(shí)現(xiàn)高效隔離，端子極性識(shí)別需要明確區(qū)分正負(fù)(正極紅色”⊕”、負(fù)極黑色“○-具有防反接結(jié)構(gòu)，避免人為誤操作。
電池管理系統(tǒng)（BMS）需符合 GB/T 34131 本標(biāo)準(zhǔn)具有過壓、欠壓、過流、短路等電力保護(hù)功能，集成過溫、氣體監(jiān)測等非電力保護(hù)模塊，可傳輸分級(jí)報(bào)警，與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。每個(gè)電池模塊的溫度收集點(diǎn)不應(yīng)小于 4 一、串聯(lián)節(jié)點(diǎn)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置溫度測量點(diǎn)，以確保熱失控的早期預(yù)警。電氣間隙與爬電距離應(yīng)符合要求。 GB/T 44026 高壓區(qū)和低壓區(qū)應(yīng)物理隔離，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足要求 GB/T 50065 規(guī)定接地電阻不大于接地電阻 4Ω。
四、消防防護(hù)和安全管理要求
消防設(shè)計(jì)遵循“預(yù)防為主、消防結(jié)合”的原則，構(gòu)建多層次的防護(hù)體系。艙內(nèi)必須至少配備一個(gè)配備。 2 防爆通風(fēng)裝置，每分鐘總風(fēng)量不低于艙體容量，出風(fēng)口上下分布，防止氣流短路，通風(fēng)設(shè)備接地可靠；照明開關(guān)采用防爆商品，艙門可設(shè)計(jì)為泄壓口，檢測可燃?xì)怏w時(shí)自動(dòng)解鎖門禁系統(tǒng)。
消防系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)根據(jù)艙體規(guī)模確定：10MWW?h 或以上儲(chǔ)能電站預(yù)制艙應(yīng)配備自動(dòng)氣體滅火裝置，配合火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，消防介質(zhì)選擇應(yīng)符合環(huán)保要求；微型預(yù)制艙可滿足要求 GA 1149 標(biāo)準(zhǔn)細(xì)水霧滅火裝置。艙體之間的防火間距不應(yīng)小于 3m時(shí)，防火墻分隔時(shí)間距不限，但防火墻需要超過艙體輪廓耐火極限不小于1m，耐火極限不小于1m 3 小時(shí)。
五、環(huán)境適應(yīng)與運(yùn)維保障設(shè)計(jì)
預(yù)制艙應(yīng)具有寬溫域運(yùn)行能力，通過空調(diào)和排氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度控制。夏季最 高運(yùn)行溫度不得超過 35℃，冬季不少于35℃ 5℃，濕度控制在 20%-80% RH 避免凝結(jié)。對(duì)于寒冷地區(qū)，艙內(nèi)可安裝伴熱設(shè)備，但與電池設(shè)備保持安全距離；高溫地區(qū)應(yīng)加強(qiáng)遮光設(shè)計(jì)，艙頂可安裝隔熱層，減少太陽輻射影響。
操作和維護(hù)的便利性設(shè)計(jì)包括：艙內(nèi)預(yù)留足夠的維護(hù)通道，寬度不小于 0.8m；關(guān)鍵設(shè)備設(shè)置窗口和操作端口，便于日常檢查；集成狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)加密到監(jiān)控平臺(tái)，滿足要求 GB/T 44026 遠(yuǎn)程操作和維護(hù)的需要。長期閑置的預(yù)制艙需要停電，每月至少通風(fēng)一次，以防止電池長期靜態(tài)放置導(dǎo)致性能衰減。
六、動(dòng)態(tài)適應(yīng)特殊場景和標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，預(yù)制艙設(shè)計(jì)需要多元化調(diào)整。電網(wǎng)側(cè)大型儲(chǔ)能電站(200MW)?h 以下）可根據(jù)單一火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。用戶側(cè)微型預(yù)制艙（如溫州指南覆蓋的小型設(shè)施）應(yīng)加強(qiáng)煙花檢測靈敏度，縮短響應(yīng)時(shí)間?；@區(qū)等腐蝕性環(huán)境應(yīng)采用聚四氟乙烯電纜，沿海城市預(yù)制艙應(yīng)提高到GB 第二類或以上規(guī)定的50057。
標(biāo)準(zhǔn)體系不斷完善，設(shè)計(jì)要注意最近動(dòng)態(tài)：GB/T 44026新增熱失控?cái)U(kuò)散試驗(yàn)要求，在艙體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中預(yù)留防火緩沖空間；GB 44240實(shí)施后，電池安全認(rèn)證成為強(qiáng)制性門檻，設(shè)計(jì)階段需要提前進(jìn)行兼容性測試。只有準(zhǔn)確對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)滿足現(xiàn)場需求，才能保證新能源預(yù)制艙在整個(gè)生命周期中的安全可靠運(yùn)行。
