Suzbijanje požara za pohranu energije baterija: osnovne strategije za sigurnost i upravljanje rizikom

Brzi rast obnovljivih izvora energije i sve veće usvajanje električnih vozila (EV) stvorili su sve veću potražnju za sistemima za skladištenje energije, posebno sistemi za skladištenje energije baterija (BESS). Ovi sistemi, koji skladište energiju za kasniju upotrebu, ključni su za stabilizaciju mreže i osiguravanje da se obnovljivi izvori energije, poput sunca i vjetra, mogu koristiti čak i kada proizvodnja varira. Međutim, sa porastom BESS dolazi do inherentnog rizika: potencijal za požare uzrokovane baterijama unutar sistema. Zbog velike gustine energije litijum-jonskih i drugih naprednih baterija, požari mogu biti katastrofalni ako se njima ne rukuje pravilno.

U ovom blog postu ćemo istražiti izazove sistema za pohranu energije baterija, rizike povezane sa požarima baterija i metode suzbijanja požara koje se koriste za zaštitu ovih ključnih sredstava. Razumijevanjem važnosti prevencije i suzbijanja požara, možemo pomoći da se osigura sigurnost i pouzdanost sistema za skladištenje energije baterija, koji su ključni za našu tranziciju ka održivoj energetskoj budućnosti.

Rizici od požara u skladištu energije baterija

Baterijski sistemi za skladištenje energije dizajnirani su da drže značajne količine energije, i kao rezultat toga, mogu biti skloni opasnim incidentima kao što je toplotni bijeg. Termički bijeg nastaje kada ćelija baterije dostigne kritičnu temperaturu, uzrokujući lančanu reakciju koja dovodi do požara ili eksplozije. Požari koji nastaju mogu biti intenzivni i izazovni za suzbijanje.

Ključni rizici BESS požara

• Termički bijeg i pregrijavanje:Prekomjerno punjenje, fizičko oštećenje ili proizvodni nedostaci mogu uzrokovati pregrijavanje baterije, izazivajući termičku reakciju.
• Curenje elektrolita i toksični plinovi:Požari u BESS-u mogu osloboditi štetne hemikalije kao što je fluorovodonik, koje su opasne po životnu sredinu i zdravlje ljudi.
• Širenje vatre između ćelija:Dizajn BESS-a ponekad može dozvoliti širenje požara između pojedinačnih ćelija baterije, povećavajući ozbiljnost incidenta.
• Visoka gustoća energije:Ogromna količina energije pohranjene u BESS-u čini ove sisteme podložnijim požarima velikih razmjera koji mogu brzo eskalirati.

Veliki incidenti i posledice

Rizici od BESS požara nisu teoretski. Dogodilo se nekoliko incidenata visokog profila, uključujući požare u velikim objektima za skladištenje energije. Ovi incidenti su istakli potrebu za snažnijim strategijama za suzbijanje požara i poboljšanim sigurnosnim standardima.

Požari u BESS-u doveli su do:

• Oštećenje imovine:Uništavanje vrijedne infrastrukture, uključujući baterije, pretvarače i upravljačke sisteme.
• Uticaj na okoliš:Utjecaj na okoliš uključuje ispuštanje toksičnog dima i kemikalija u okoliš.
• Rizici za ljudsku sigurnost:Rizici za ljudsku sigurnost uključuju mogućnost ozljeda osoblja koje radi na ili oko BESS lokacija zbog opasnosti kao što su udisanje dima, eksplozija ili oštećenje konstrukcije.

Tehnike suzbijanja požara za pohranu energije baterija

Gašenje požara za sistemi za skladištenje energije baterija (BESS) je složen zbog jedinstvene prirode opasnosti od požara. Standardne tehnike gašenja požara često nisu u stanju da kontrolišu požar u ovim sistemima, što zahteva specijalizovana rešenja za efikasno ublažavanje rizika.

Sistemi za gašenje požara na bazi vode

Iako se voda obično koristi u gašenju požara, može biti opasna kada se direktno nanese na požar baterije zbog rizika od kratkog spoja ili izazivanja štetne kemijske reakcije. Međutim, kada se koristi na odgovarajući način, voda još uvijek može igrati ulogu u suzbijanju BESS požara.

• Sistemi za poplave:U velikim BESS instalacijama, kao što su one koje se nalaze u skladištu energije u mreži, poplava vodom može ohladiti pregrijane ćelije baterije i spriječiti širenje požara. Međutim, ova tehnika je izvediva samo u kontroliranim okruženjima.
• Sistemi vodene magle:Za razliku od tradicionalnih sprinkler sistema, sistemi vodene magle koriste fine kapljice za hlađenje područja i smanjenje temperature. Ova metoda može biti efikasna u skučenim prostorima kao što su BESS kućišta bez izazivanja kratkih spojeva ili električnih opasnosti.

Sistemi za suzbijanje požara čistim agensom

Sistemi za suzbijanje čistog agensa su idealni za BESS jer su efikasni bez oštećenja električnih komponenti. Ovi sistemi ispuštaju gasove koji inhibiraju hemijske reakcije odgovorne za sagorevanje.

• FM-200 i NOVEC 1230su uobičajena čista sredstva koja se koriste u sistemima za gašenje požara za skladištenje baterija. Oni brzo suzbijaju požare istiskivanjem kiseonika i prekidanjem vatrenog trokuta – goriva, toplote i kiseonika – bez oštećenja opreme.
• prednosti:Sredstva za čišćenje efikasno suzbijaju požar baterija u područjima gdje voda ili pjena mogu uzrokovati dodatnu štetu. Takođe su ekološki prihvatljivi i sigurni za osoblje u tom području.
• ograničenja:Sistemi zahtijevaju pažljiv dizajn kako bi se osiguralo pravilno zadržavanje i spriječilo brzo oslobađanje agensa u okolinu.

Aparati za gašenje požara klase D

Aparati za gašenje požara klase D posebno su dizajnirani za gašenje metalnih požara, uključujući i one vrste hemijskih požara koji se mogu javiti u litijum-jonskim baterijama. Ovi aparati za gašenje koriste suhi prah da uguše vatru i spriječe dalje reakcije.

• Idealno za požare malih razmjera:Aparati za gašenje požara klase D mogu biti efikasno sredstvo za trenutni odgovor na požar u manjim BESS instalacijama ili slučajevima koji uključuju samo nekoliko ćelija.
• ograničenja:Iako su korisni za male požare, aparati za gašenje klase D možda neće biti efikasni za velike BESS požare, uglavnom ako se vatra proširi na više baterijskih modula.

Thermal Runaway Mitigation Systems

Prevencija je uvijek bolja od suzbijanja. Sistemi za ublažavanje toplotnog bijega dizajnirani su da otkriju rane znakove pregrijavanja ili kvara unutar pojedinačnih ćelija baterije prije nego što prerastu u požar.

• Rano otkrivanje i reagovanje:Ovi sistemi prate parametre kao što su temperatura, napon i pritisak unutar baterije. Kada se otkriju abnormalni uslovi, sistem može pokrenuti mehanizme hlađenja ili isključiti zahvaćene ćelije kako bi spriječio dalju eskalaciju.
• Automatski odgovor:Neki sistemi mogu automatski izolovati baterije koje su u kvaru, smanjujući rizik od širenja toplotnog bekstva na druge ćelije u pakovanju.

Vatrootporna kućišta i pregrađivanje

Mnoge BESS instalacije uključuju vatrostalna kućišta ili pregrade za baterije kako bi se minimiziralo širenje požara. Ove karakteristike dizajna sadrže požare unutar određenog područja, sprečavajući ih da utiču na cijeli sistem.

• Vatrootporni materijali:Kućišta napravljena od materijala otpornih na vatru kao što su čelik, beton ili kompoziti otporni na vatru mogu spriječiti širenje vatre na okolna područja.
• Kompartmentalizirani sistemi:Podjela velike BESS instalacije na manje, izolirane dijelove može pomoći u smanjenju štete u slučaju požara i olakšati je obuzdavanje.

Upravljanje protokom vazduha i ventilacija

Pravilna ventilacija igra ključnu ulogu u sprječavanju akumulacije topline i plinova koji bi mogli izazvati požar u BESS-u. Aktivni ventilacioni sistemi pomažu u održavanju temperature i omogućavaju da se gasovi bezbedno rasipaju.

• Pasivna ventilacija:Strateški postavljeni otvori za ventilaciju omogućavaju da toplina i plinovi pobjegnu iz BESS-a, smanjujući vjerovatnoću pregrijavanja.
• Aktivna ventilacija:U složenijim sistemima, ventilatori ili klima uređaji se mogu koristiti kako bi se osiguralo da je protok zraka kontinuiran i adekvatan, sprječavajući nakupljanje topline u odjeljcima za baterije.

Preventivne mjere za BESS protivpožarnu sigurnost

Dok je gašenje požara ključno za ublažavanje rizika, proaktivne mjere su jednako ključne za sprječavanje nastanka požara.

• Dizajn baterije i kontrola kvaliteta:Osigurajte da su baterije proizvedene u skladu sa strogim sigurnosnim standardima, s ugrađenom zaštitom od prepunjavanja, pregrijavanja i kratkih spojeva.
• Redovno održavanje i pregledi:Redovno provjeravajte BESS kako biste identificirali rane znakove habanja, oštećenja ili kvara. Pregledajte komponente kao što su ožičenje, konektori i sistemi za hlađenje.
• Regulacija temperature:Neka BESS radi u optimalnim temperaturnim rasponima kako biste spriječili pregrijavanje. Investirajte u sisteme koji održavaju hladno okruženje za baterije tokom rada.
• Pravilno skladištenje i instalacija:Osigurajte da su baterije postavljene u kućišta otporna na vatru i pohranjene u dobro prozračenim prostorima kako bi se rizik od požara sveo na minimum.

zaključak

As sistemi za skladištenje energije baterija postati sastavni dio moderne energetske infrastrukture, osiguravanje njihovog sigurnog rada kroz efikasne tehnike gašenja požara je ključno. Dok BESS požari predstavljaju jedinstvene izazove, napredak u tehnologiji za suzbijanje požara – kao što su sistemi čistih agenasa, aparati za gašenje požara klase D i ublažavanje toplotnog bijega – pomažu da se rizici minimiziraju.

Za više o odabiru najboljeg gašenja požara za skladištenje energije baterije: osnovne strategije za sigurnost i upravljanje rizikom, možete posjetiti DeepMaterial na https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ za više informacija.