Gašenje požara za shranjevanje energije v baterijah: bistvene strategije za varnost in obvladovanje tveganja

Hitra rast obnovljivih virov energije in vse večja uporaba električnih vozil (EV) sta povzročila naraščajoče povpraševanje po sistemih za shranjevanje energije, zlasti baterijski sistemi za shranjevanje energije (BESS). Ti sistemi, ki shranjujejo energijo za kasnejšo uporabo, so ključnega pomena za stabilizacijo omrežja in zagotavljanje, da se lahko obnovljivi viri energije, kot sta sonce in veter, uporabljajo tudi, ko proizvodnja niha. Vendar pa z vzponom BESS prihaja neločljivo tveganje: možnost požarov, ki jih povzročijo baterije v sistemu. Zaradi visoke energijske gostote litij-ionskih in drugih naprednih baterij so lahko požari katastrofalni, če z njimi ne ravnamo pravilno.

V tej objavi v spletnem dnevniku bomo raziskali izzive baterijskih sistemov za shranjevanje energije, tveganja, povezana s požari baterij, in metode gašenja požarov, ki se uporabljajo za zaščito teh ključnih sredstev. Z razumevanjem pomena preprečevanja in gašenja požarov lahko pomagamo zagotoviti varnost in zanesljivost sistemov za shranjevanje energije iz baterij, ki so ključnega pomena za naš prehod v prihodnost trajnostne energije.

Tveganje požarov v hranilniku energije baterije

Sistemi za shranjevanje energije v baterijah so zasnovani tako, da zadržijo znatne količine energije, zato so lahko nagnjeni k nevarnim incidentom, kot je toplotni beg. Toplotni beg se pojavi, ko baterijska celica doseže kritično temperaturo, kar povzroči verižno reakcijo, ki povzroči požar ali eksplozijo. Požari, ki nastanejo, so lahko intenzivni in jih je težko pogasiti.

Ključna tveganja požarov BESS

• Toplotni beg in pregrevanje:Prekomerno polnjenje, fizične poškodbe ali proizvodne napake lahko povzročijo pregrevanje baterije, kar sproži toplotno reakcijo.
• Puščanje elektrolitov in strupeni plini:Požari v BESS lahko sproščajo škodljive kemikalije, kot je vodikov fluorid, ki so nevarne za okolje in zdravje ljudi.
• Širjenje ognja med celicami:Zasnova BESS lahko včasih omogoči širjenje požara med posameznimi baterijskimi celicami, kar še poveča resnost incidenta.
• Visoka energijska gostota:Ogromna količina energije, shranjene v BESS, naredi te sisteme bolj dovzetne za velike požare, ki se lahko hitro stopnjujejo.

Večji incidenti in posledice

Tveganja požarov BESS niso teoretična. Zgodilo se je več odmevnih incidentov, vključno s požari v velikih skladiščih energije. Ti incidenti so poudarili potrebo po močnejših strategijah za gašenje požarov in izboljšanih varnostnih standardih.

Požari v BESS so povzročili:

• Poškodba lastnine:Uničenje dragocene infrastrukture, vključno z baterijskimi sklopi, pretvorniki in nadzornimi sistemi.
• Okoljski udarec:Vpliv na okolje vključuje izpust strupenega dima in kemikalij v okolje.
• Tveganja za varnost ljudi:Varnostna tveganja za ljudi vključujejo možnost poškodb osebja, ki dela na mestih BESS ali okoli njih, zaradi nevarnosti, kot so vdihavanje dima, eksplozija ali strukturna škoda.

Tehnike gašenja požara za shranjevanje energije v baterijah

Gašenje požara za baterijski sistemi za shranjevanje energije (BESS) je kompleksen zaradi edinstvene narave nevarnosti požara. Standardne gasilske tehnike pogosto ne uspejo pri obvladovanju požarov v teh sistemih, zato so potrebne posebne rešitve za učinkovito ublažitev tveganj.

Sistemi za gašenje požara na vodni osnovi

Čeprav se voda običajno uporablja pri gašenju požarov, je lahko nevarna, če jo nanesete neposredno na ogenj akumulatorja zaradi nevarnosti kratkega stika ali povzročitve škodljive kemične reakcije. Če pa se uporablja pravilno, lahko voda še vedno igra vlogo pri zatiranju požarov BESS.

• Poplavni sistemi:V velikih napravah BESS, kot so tiste v omrežnih hranilnikih energije, lahko poplavljanje z vodo ohladi pregrete baterijske celice in prepreči širjenje požara. Vendar je ta tehnika izvedljiva samo v nadzorovanih okoljih.
• Sistemi z vodno meglo:Za razliko od tradicionalnih brizgalnih sistemov sistemi z vodno meglo uporabljajo drobne kapljice za hlajenje območja in znižanje temperature. Ta metoda je lahko učinkovita v zaprtih prostorih, kot so ohišja BESS, ne da bi povzročila kratke stike ali električne nevarnosti.

Sistemi za gašenje požara s čistimi sredstvi

Sistemi za zatiranje čistih sredstev so idealni za BESS, ker so učinkoviti, ne da bi poškodovali električne komponente. Ti sistemi odvajajo pline, ki zavirajo kemične reakcije, odgovorne za zgorevanje.

• FM-200 in NOVEC 1230so pogosta čistila, ki se uporabljajo v sistemih za gašenje požarov za shranjevanje baterij. Hitro zadušijo požare tako, da izpodrivajo kisik in prekinejo požarni trikotnik – gorivo, toplota in kisik – brez škode za opremo.
• prednosti:Čistila učinkovito dušijo požare baterij na območjih, kjer bi lahko voda ali pena povzročila dodatno škodo. Prav tako so okolju prijazni in varni za osebje na tem območju.
• omejitve:Sistemi zahtevajo skrbno načrtovanje, da se zagotovi ustrezno zadrževanje in prepreči hitro sproščanje povzročitelja v okoliško okolje.

Gasilni aparati razreda D

Gasilni aparati razreda D so posebej zasnovani za gašenje kovinskih požarov, vključno z vrsto kemičnih požarov, do katerih lahko pride v litij-ionskih baterijah. Ti gasilni aparati uporabljajo sredstva v prahu za zadušitev ognja in preprečevanje nadaljnjih reakcij.

• Idealno za manjše požare:Gasilni aparati razreda D so lahko učinkovito orodje za takojšen odziv na požar v manjših napravah BESS ali primerih, ki vključujejo le nekaj celic.
• omejitve:Čeprav so uporabni pri manjših požarih, gasilni aparati razreda D morda ne bodo učinkoviti pri obsežnih požarih BESS, predvsem če se požar razširi na več baterijskih modulov.

Sistemi za ublažitev toplotnega uhajanja

Preventiva je vedno boljša od zatiranja. Sistemi za ublažitev toplotnega uhajanja so zasnovani tako, da zaznajo zgodnje znake pregrevanja ali okvare v posameznih baterijskih celicah, preden se stopnjujejo v popoln požar.

• Zgodnje odkrivanje in odziv:Ti sistemi spremljajo parametre, kot so temperatura, napetost in tlak v paketu baterij. Ko so zaznane nenormalne razmere, lahko sistem sproži hladilne mehanizme ali zaustavi prizadete celice, da prepreči nadaljnje stopnjevanje.
• Samodejni odziv:Nekateri sistemi lahko samodejno izolirajo pokvarjene baterije in tako zmanjšajo tveganje širjenja toplotnega izpusta na druge celice v paketu.

Ognjevarna ohišja in razdelitev

Številne instalacije BESS vključujejo ognjevarna ohišja ali razdeljene police za baterije, da zmanjšajo širjenje požara. Te oblikovne značilnosti vsebujejo požare znotraj določenega območja in preprečujejo, da bi vplivali na celoten sistem.

• Ognjevarni materiali:Ohišja iz ognjeodpornih materialov, kot so jeklo, beton ali ognjevarni kompoziti, lahko pomagajo preprečiti širjenje ognja na okoliška območja.
• Predelni sistemi:Razdelitev velike instalacije BESS na več manjših, izoliranih odsekov lahko pomaga omejiti škodo v primeru požara in olajša njeno obvladovanje.

Upravljanje pretoka zraka in prezračevanje

Pravilno prezračevanje ima ključno vlogo pri preprečevanju kopičenja toplote in plinov, ki bi lahko sprožili požar v BESS. Aktivni prezračevalni sistemi pomagajo vzdrževati temperaturo in omogočajo varno odvajanje plinov.

• Pasivno prezračevanje:Strateško nameščeni zračniki omogočajo odvajanje toplote in plinov iz BESS, kar zmanjšuje verjetnost pregrevanja.
• Aktivno prezračevanje:V bolj zapletenih sistemih je mogoče uporabiti ventilatorje ali klimatske naprave, da se zagotovi neprekinjen in ustrezen pretok zraka, s čimer se prepreči kopičenje toplote v predelkih za baterije.

Preventivni ukrepi za požarno varnost BESS

Medtem ko je gašenje požara bistvenega pomena za zmanjšanje tveganj, so proaktivni ukrepi prav tako ključni za preprečevanje nastajanja požarov.

• Zasnova baterije in nadzor kakovosti:Zagotovite, da so baterije izdelane v skladu s strogimi varnostnimi standardi, z vgrajeno zaščito pred prenapolnjenostjo, pregrevanjem in kratkimi stiki.
• Redno vzdrževanje in pregledi:Redno preverjajte BESS, da ugotovite zgodnje znake obrabe, poškodbe ali okvare. Preglejte komponente, kot so napeljave, konektorji in hladilni sistemi.
• Nadzor temperature:Naj BESS deluje v optimalnih temperaturnih območjih, da preprečite pregrevanje. Investirajte v sisteme, ki ohranjajo hladno okolje za baterije med delovanjem.
• Pravilno shranjevanje in namestitev:Zagotovite, da so baterije nameščene v ognjevarnih ohišjih in shranjene v dobro prezračenih prostorih, da zmanjšate tveganje požara.

zaključek

As baterijski sistemi za shranjevanje energije postanejo sestavni del sodobne energetske infrastrukture, zato je zagotavljanje njihovega varnega delovanja z učinkovitimi tehnikami za gašenje požarov ključnega pomena. Medtem ko požari BESS predstavljajo edinstvene izzive, napredek v tehnologiji za gašenje požarov – kot so sistemi čistih sredstev, gasilni aparati razreda D in ublažitev toplotnega uhajanja – pomaga zmanjšati tveganja.

Za več informacij o izbiri najboljšega gašenja požara za shranjevanje energije v baterijah: bistvene strategije za varnost in obvladovanje tveganja lahko obiščete DeepMaterial na https://www.epoxyadhesiveglue.com/category/epoxy-adhesives-glue/ za več informacij.