Akumuliatoriaus energijos saugojimo gaisro slopinimas: pagrindinės saugos ir rizikos valdymo strategijos

Spartus atsinaujinančių energijos šaltinių augimas ir elektrinių transporto priemonių (EV) naudojimas padidino energijos kaupimo sistemų poreikį, ypač baterijų energijos kaupimo sistemos (BESS). Šios sistemos, kaupiančios energiją vėlesniam naudojimui, yra labai svarbios norint stabilizuoti tinklą ir užtikrinti, kad atsinaujinantys energijos šaltiniai, tokie kaip saulė ir vėjas, būtų naudojami net tada, kai gamyba svyruoja. Tačiau, augant BESS, kyla pavojus: gali kilti gaisrų dėl sistemoje esančių baterijų. Dėl didelio ličio jonų ir kitų pažangių baterijų energijos tankio gaisrai gali būti katastrofiški, jei jie netinkamai tvarkomi.

Šiame tinklaraščio įraše išnagrinėsime akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemų iššūkius, su baterijų gaisrais susijusią riziką ir gaisro gesinimo metodus, naudojamus siekiant apsaugoti šį esminį turtą. Suprasdami gaisrų prevencijos ir gesinimo svarbą, galime padėti užtikrinti baterijų energijos kaupimo sistemų, kurios yra labai svarbios mūsų perėjimui prie tvarios energijos ateities, saugumą ir patikimumą.

Akumuliatoriaus energijos kaupimo gaisrų rizika

Akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemos yra sukurtos taip, kad sukauptų daug energijos, todėl jos gali būti pavojingos, pavyzdžiui, šiluminio pabėgimo. Terminis nutekėjimas įvyksta, kai akumuliatoriaus elementas pasiekia kritinę temperatūrą, sukeldamas grandininę reakciją, dėl kurios kyla gaisras arba sprogimas. Dėl to kylantys gaisrai gali būti intensyvūs ir juos sunku numalšinti.

Pagrindinės BESS gaisrų rizikos

• Terminis pabėgimas ir perkaitimas:Per didelis įkrovimas, fiziniai pažeidimai ar gamybos defektai gali sukelti akumuliatoriaus perkaitimą, sukeldami šiluminę pabėgimo reakciją.
• Elektrolitų nuotėkis ir toksiškos dujos:Gaisrai BESS gali išsiskirti kenksmingų cheminių medžiagų, tokių kaip vandenilio fluoridas, kurios yra pavojingos aplinkai ir žmonių sveikatai.
• Ugnies plitimas tarp ląstelių:Dėl BESS konstrukcijos kartais gaisras gali plisti tarp atskirų baterijų elementų, o tai dar labiau padidina incidento sunkumą.
• Didelis energijos tankis:Dėl didelio BESS saugomos energijos kiekio šios sistemos yra jautresnės didelio masto gaisrams, kurie gali greitai paūmėti.

Pagrindiniai incidentai ir pasekmės

BESS gaisrų rizika nėra teorinė. Įvyko keli didelio atgarsio incidentai, įskaitant gaisrus didelio masto energijos saugyklose. Šie incidentai išryškino tvirtesnių gaisro gesinimo strategijų ir geresnių saugos standartų poreikį.

Gaisrai BESS lėmė:

• Žala nuosavybei:Vertingos infrastruktūros, įskaitant akumuliatorių blokus, keitiklius ir valdymo sistemas, sunaikinimas.
• Poveikis aplinkai:Poveikis aplinkai apima toksiškų dūmų ir cheminių medžiagų patekimą į aplinką.
• Pavojai žmonių saugai:Pavojus žmonių saugai apima galimybę susižaloti personalą, dirbantį BESS aikštelėse arba aplink juos, dėl pavojų, pavyzdžiui, įkvėpus dūmus, sprogimo ar konstrukcinės žalos.

Gaisro gesinimo būdai akumuliatoriaus energijos kaupimui

Gaisro gesinimas skirtas baterijų energijos kaupimo sistemos (BESS) yra sudėtingas dėl unikalaus gaisro pavojaus pobūdžio. Kontroliuojant gaisrus šiose sistemose, standartiniai gaisro gesinimo būdai dažnai nesilaiko, todėl norint veiksmingai sumažinti riziką, reikalingi specializuoti sprendimai.

Vandens pagrindu pagamintos gaisro gesinimo sistemos

Nors vanduo dažniausiai naudojamas gesinant gaisrą, jis gali būti pavojingas, kai jis patenka tiesiai į akumuliatoriaus gaisrą, nes gali įvykti trumpasis jungimas arba sukelti neigiamą cheminę reakciją. Tačiau tinkamai naudojant, vanduo vis tiek gali atlikti svarbų vaidmenį slopinant BESS gaisrus.

• Potvynių sistemos:Dideliuose BESS įrenginiuose, pvz., tinklo masto energijos saugyklose, vandens užtvindymas gali atvėsinti perkaitusius akumuliatoriaus elementus ir užkirsti kelią ugnies plitimui. Tačiau ši technika yra įmanoma tik kontroliuojamoje aplinkoje.
• Vandens rūko sistemos:Skirtingai nuo tradicinių purkštuvų sistemų, vandens rūko sistemos naudoja smulkius lašelius, kad atvėsintų vietą ir sumažintų temperatūrą. Šis metodas gali būti veiksmingas uždarose erdvėse, pvz., BESS gaubtuose, nesukeldamas trumpojo jungimo ar elektros pavojaus.

„Clean Agent“ gaisro gesinimo sistemos

Švaraus agento slopinimo sistemos idealiai tinka BESS, nes jos yra veiksmingos nepažeidžiant elektrinių komponentų. Šios sistemos išleidžia dujas, kurios slopina chemines reakcijas, atsakingas už degimą.

• FM-200 ir NOVEC 1230yra įprastos švarios medžiagos, naudojamos gaisro gesinimo sistemose akumuliatoriams laikyti. Jie greitai numalšina gaisrus, išstumdami deguonį ir nutraukdami ugnies trikampį – kurą, šilumą ir deguonį – nepakenkdami įrangai.
• Privalumai:Valymo priemonės efektyviai slopina akumuliatoriaus gaisrą tose vietose, kur vanduo ar putos gali padaryti papildomos žalos. Jie taip pat yra nekenksmingi aplinkai ir saugūs rajono darbuotojams.
• Apribojimai:Sistemos turi būti kruopščiai suprojektuotos, kad būtų užtikrintas tinkamas izoliavimas ir būtų išvengta greito agento patekimo į aplinką.

D klasės gesintuvai

D klasės gesintuvai yra specialiai sukurti gesinti metalų gaisrus, įskaitant cheminius gaisrus, kurie gali kilti ličio jonų akumuliatoriuose. Šie gesintuvai naudoja sausus miltelius, kad užgesintų ugnį ir apsaugotų nuo tolimesnių reakcijų.

• Idealiai tinka mažo masto gaisrams:D klasės gesintuvai gali būti veiksminga priemonė nedelsiant reaguoti į gaisrus mažesniuose BESS įrenginiuose arba tais atvejais, kai naudojami tik keli elementai.
• Apribojimai:Nors D klasės gesintuvai yra naudingi mažiems gaisrams, jie gali būti neveiksmingi didelio masto BESS gaisrams, ypač jei ugnis plinta į kelis akumuliatoriaus modulius.

Šiluminės pabėgimo mažinimo sistemos

Prevencija visada geriau nei slopinimas. Šiluminės perkaitimo mažinimo sistemos skirtos ankstyviems atskirų akumuliatoriaus elementų perkaitimo ar gedimo požymiams aptikti, kol jie neperauga į visišką gaisrą.

• Ankstyvas aptikimas ir atsakas:Šios sistemos stebi tokius parametrus kaip temperatūra, įtampa ir slėgis akumuliatoriaus bloke. Kai aptinkamos neįprastos sąlygos, sistema gali įjungti aušinimo mechanizmus arba išjungti paveiktas ląsteles, kad būtų išvengta tolesnio eskalavimo.
• Automatinis atsakymas:Kai kurios sistemos gali automatiškai izoliuoti sugedusias baterijas, taip sumažindamos šilumos nutekėjimo išplitimo į kitas pakuotės elementus riziką.

Ugniai atsparūs gaubtai ir skirstymas

Daugelyje BESS įrenginių yra ugniai atsparūs korpusai arba baterijų stelažai, siekiant sumažinti ugnies plitimą. Šios konstrukcijos ypatybės apima gaisrus konkrečioje srityje, neleidžiant jiems paveikti visos sistemos.

• Ugniai atsparios medžiagos:Korpusai, pagaminti iš ugniai atsparių medžiagų, tokių kaip plienas, betonas arba atsparūs ugniai kompozitai, gali padėti išvengti ugnies plitimo į aplinkines vietas.
• Suskirstytos sistemos:Didelės BESS įrenginio padalijimas į smulkesnes, izoliuotas dalis gali padėti sumažinti žalą gaisro atveju ir lengviau ją suvaldyti.

Oro srauto valdymas ir vėdinimas

Tinkama ventiliacija atlieka lemiamą vaidmenį užkertant kelią šilumos ir dujų kaupimuisi, dėl kurių gali kilti gaisras BESS. Aktyvios vėdinimo sistemos padeda kontroliuoti temperatūrą ir leidžia saugiai išsisklaidyti dujoms.

• Pasyvioji ventiliacija:Strategiškai išdėstytos ventiliacijos angos leidžia iš BESS išeiti šilumai ir dujoms, todėl sumažėja perkaitimo tikimybė.
• Aktyvi ventiliacija:Sudėtingesnėse sistemose ventiliatoriai arba oro kondicionieriai gali būti naudojami siekiant užtikrinti, kad oro srautas būtų nuolatinis ir pakankamas, kad būtų išvengta šilumos kaupimosi baterijų skyriuose.

Prevencinės BESS priešgaisrinės saugos priemonės

Nors gaisro gesinimas yra būtinas norint sumažinti riziką, aktyvios priemonės yra vienodai svarbios siekiant užkirsti kelią gaisrams.

• Baterijos dizainas ir kokybės kontrolė:Įsitikinkite, kad akumuliatoriai yra pagaminti pagal griežtus saugos standartus su įmontuota apsauga nuo perkrovimo, perkaitimo ir trumpojo jungimo.
• Reguliari techninė priežiūra ir patikros:Reguliariai tikrinkite BESS, kad nustatytumėte ankstyvus nusidėvėjimo, pažeidimo ar gedimo požymius. Patikrinkite komponentus, tokius kaip laidus, jungtis ir aušinimo sistemas.
• Temperatūros kontrolė:Kad BESS neperkaistų, palaikykite optimalų temperatūros diapazoną. Investuokite į sistemas, kurios palaiko vėsią aplinką akumuliatoriams veikimo metu.
• Tinkamas laikymas ir montavimas:Įsitikinkite, kad akumuliatoriai yra įstatyti ugniai atspariuose korpusuose ir laikomi gerai vėdinamose vietose, kad sumažintumėte gaisro pavojų.

Išvada

As baterijų energijos kaupimo sistemos tapti neatsiejama šiuolaikinės energetikos infrastruktūros dalimi, todėl itin svarbu užtikrinti saugų jų veikimą taikant efektyvius gaisro gesinimo būdus. Nors BESS gaisrai kelia unikalių iššūkių, gaisro gesinimo technologijų pažanga, pvz., švarių agentų sistemos, D klasės gesintuvai ir terminis gaisro mažinimas, padeda sumažinti riziką.

Norėdami sužinoti daugiau apie tai, kaip pasirinkti geriausią gaisro gesinimo įrenginį akumuliatoriaus energijos kaupimui: esminės saugos ir rizikos valdymo strategijos, galite apsilankyti „DeepMaterial“ adresu https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ daugiau info.