防火(Fire Prevention、Fire Protection)は、火災の発生防止と発生後の延焼抑制を目的とする多面的な対策体系で、消防法・建築基準法等の法規制と業界自主規制の両軸で運営される。蓄電池火災(特にリチウムイオン電池の熱暴走)対応では、物理的・化学的・運用的な多層防護が安全確保の基盤となる。

蓄電所の防火対策の主要要素は、(1)パッシブセーフティ(受動的安全):(a)耐火構造(コンテナ筐体、防火壁)、(b)モジュール間離隔距離(消防予第125号通知の3m以上)、(c)耐火セパレーター、(d)防爆排気経路、(e)化学的安全性(LFP優先)、(2)アクティブセーフティ(能動的安全):(a)BMS過温度・過充電・短絡保護、(b)冷却システム(液冷標準化)、(c)消火設備(水噴霧、ガス系、フォーム、Aerosol)、(d)煙・ガス・温度感知器、(e)緊急停止システム、(3)運用的対策:(a)定期点検・予知保全、(b)従業員教育、(c)緊急対応訓練、(d)地域消防との連携、(e)保険手配、で多層的に展開される。

関連する法令・規制は、(A)消防法(消防庁所管、消防予第125号通知2023年9月:屋外蓄電所評価ガイドライン)、(B)建築基準法(耐火構造、避難経路)、(C)危険物の規制に関する政令(指定数量、少量危険物倉庫)、(D)労働安全衛生法、(E)電気事業法(保安規程)、(F)地方自治体条例(住民近接時の追加規制)、(G)NFPA 855(米国据置型蓄電システム設置基準、参考)、(H)UL 9540・9540A(北米据置型蓄電システム認証)、(I)IEC 62933、(J)GB/T 36276(中国国家標準)、で多層的に規制される。

蓄電所固有の火災シナリオは、(i)セルレベル熱暴走:内部短絡、製造不良、過充電、(ii)モジュール内連鎖:1セル故障から周辺セルへの伝播、(iii)モジュール間延焼:パッシブ設計の限界突破、(iv)コンテナ全体火災:延焼制御失敗、(v)コンテナ間延焼:離隔不足、防火壁不在、(vi)電気設備火災:PCS、変圧器、配電盤、ケーブル、(vii)外部要因:落雷、地震、台風、(viii)人的要因:作業ミス、保守不良、(ix)サイバー攻撃:BMS無効化による火災誘発、(x)動物侵入:ケーブル損傷による短絡、で多様である。

2023年9月の消防予第125号通知(リチウムイオン電池蓄電所評価ガイドライン)の主要内容は、(a)UL 9540A試験データの提示要求、(b)モジュール間離隔距離(3m以上が標準、試験データに基づく短縮可能)、(c)コンテナ間離隔(同上)、(d)周辺建物との離隔距離、(e)消火設備設置義務(自動火災報知設備、消火栓または水噴霧、ガス検知器)、(f)従業員教育・訓練、(g)地域消防との事前協議、(h)緊急対応計画書、で詳細が定められた。系統用蓄電所事業では、本通知への適合が事業実施の前提条件となる。

業界の取組は、(A)UL 9540A試験データの公開(CATL、BYD、Sungrow、Hithium等)、(B)電池工業会・JPEAの業界自主規制、(C)日本消防設備安全センターの評定制度、(D)EHSデューデリジェンス基準、(E)保険会社引受基準、(F)海外ベストプラクティスの導入(NFPA 855、英国HSE)、(G)2024年〜の業界共通の安全基準策定議論、(H)地域住民・自治体との合意形成プロセス確立、で継続的な進化が見られる。本サイト「BESS-NET」も防火・安全対策の最新動向を継続解説する方針である。

主な出典・参考情報

  • IEC(国際電気標準会議)規格群(IEC 62933、IEC 62619、IEC 61850等)
  • IEEE(米国電気電子学会)標準(IEEE 1547、IEEE 2030.5等)
  • JIS(日本産業規格)電気・電池関連規格
  • UL認証規格(UL 9540、UL 9540A、UL 1973等)
  • 各メーカー製品仕様書・技術資料
  • NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)技術ロードマップ