Akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmas (BESS)ir kļuvuši par mūsdienu atjaunojamās enerģijas infrastruktūras mugurkaulu, ko plaši izmanto tīkla maksimuma skūšanai, rūpnieciskai rezerves jaudai, komerciālai enerģijas uzglabāšanai un mikrotīkla stabilizēšanai. Tomēr akumulatora termiskā noplūde joprojām ir viskritiskākais drošības apdraudējums, kas ierobežo litija-jonu BESS plašo{1}}izplatīšanu. Termiskā noplūde notiek, ja akumulatora iekšējā temperatūra nekontrolējami paaugstinās, izraisot pašnoturīgas eksotermiskas ķīmiskas reakcijas, elektrolītu sadalīšanos, uzliesmojošu gāzu izdalīšanos un, visbeidzot, akumulatora aizdegšanos vai eksploziju.
BESS operatoriem, EPC darbuzņēmējiem un enerģijas uzglabāšanas iekārtu īpašniekiem ir svarīgi mācīties, kā apturēt termisko skrējienu akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmas scenārijos, lai izvairītos no katastrofāla aprīkojuma zuduma, darbības dīkstāves un drošības negadījumiem. Atsevišķas šūnas termiskā izplūde var ātri izplatīties uz blakus esošajiem moduļiem un plauktiem, izraisot pilnas -mēroga BESS ugunsgrēka katastrofas. Šajā rakstā ir aprakstīti BESS termiskās izplūdes pamatcēloņi un sniegts pilns daudzslāņu profilakses, agrīnās brīdināšanas, izolācijas un slāpēšanas risinājumu komplekts, palīdzot iekārtām sasniegt nulles termiskās izplūdes risku, izmantojot standarta -saderīgus drošības dizainus.
Kas ir termiskā bēgšana BESS un tās pamatcēloņi
Akumulatora termiskā izkliede ir ķēdes reakcija, kurā litija{0}}jonu elementu iekšējā siltuma ražošana ievērojami pārsniedz siltuma izkliedes jaudu. Kad šūnas temperatūra pārsniedz 120 līdz 150 grādus, notiek neatgriezeniska ķīmiska sadalīšanās, izdalot milzīgu siltumu, ūdeņradi, metānu un citas degošas gāzes. Bez savlaicīgas iejaukšanās temperatūra dažu sekunžu laikā var paaugstināties virs 800 grādiem, izraisot uguns izplatīšanos un pāri -moduļa termiskai izplatībai.
Galvenie BESS termiskās bēgšanas izraisītāji iedalās četrās kategorijās. Pirmkārt, elektriskās strāvas ļaunprātīga izmantošana, tostarp pārlādēšana, pārmērīga-izlāde un īssavienojumi, ko izraisa strāvas pārslodze vai elektroinstalācijas traucējumi. Otrkārt, mehāniska kļūme, piemēram, šūnu ekstrūzija, caurduršana un konstrukcijas deformācija transportēšanas, uzstādīšanas vai darbības laikā. Treškārt, pārmērīga termiskā iedarbība, ko izraisa slikta dzesēšanas veiktspēja, augsta apkārtējās vides temperatūra un ilgstoša -karsto punktu uzkrāšanās akumulatoru skapjos. Ceturtkārt, raksturīgi akumulatora defekti, tostarp ražošanas piemaisījumi, mikro-īssavienojumi un nekonsekventa elementu vājināšanās pēc ilga{7}}cikla darbības.
Atšķirībā no viena akumulatora bloka kļūmēm, BESS ir blīvs šūnu izvietojums un slēgta skapja vide, kas padara siltuma izplatīšanos ātrāku un grūtāk kontrolējamu. Tāpēc, lai apturētu BESS termisko izplūdi, ir nepieciešami sistemātiski risinājumi, kas ietver uzraudzību, siltuma pārvaldību, fizisko izolāciju un tīru vielu uguns dzēšanu, nevis viena punkta aizsardzību.
1. slānis: agrīna profilakse — likvidējiet termiskos bēgšanas izraisītājus
Visefektīvākais veids, kā apturēt BESS termisko aizbēgšanu, ir tā rašanās pamatos novērst, izmantojot standartizētu darbību un viedo uzraudzību. Augstas-precizitātes akumulatoru pārvaldības sistēma (BMS) kalpo kā pirmā aizsardzības līnija. Uzlabotā BESS BMS atbalsta reāllaika-vienas šūnas sprieguma, strāvas, temperatūras un iekšējās pretestības{4}}datu uzraudzību. Tas var automātiski aktivizēt aizsardzību pret pārlādēšanu, pārstrāvas pārslēgšanu un augstas-temperatūras trauksmi, lai izvairītos no elektriskas un termiskas lietošanas.
Optimizēts siltuma pārvaldības dizains ir vēl viens galvenais profilakses pasākums. Lielākajai daļai -liela mēroga BESS tiek izmantotas šķidruma dzesēšanas vai uzlabotas gaisa dzesēšanas sistēmas, lai uzturētu nemainīgu kameras temperatūru no 20 līdz 35 grādiem un kontrolētu temperatūras starpību 5 grādu robežās. Vienmērīga siltuma izkliede novērš lokālos karstos punktus, novērš ilgstošu -termisko spriedzi uz akumulatoriem un ievērojami samazina spontānas termiskās bēgšanas iespējamību.
Turklāt standartizēta BESS darbība un apkope ir neaizstājama. Regulāra šūnu konsistences noteikšana, skapja putekļu tīrīšana, līnijas pārbaude un bojātu elementu nomaiņa var novērst slēptās briesmas, ko izraisa akumulatora novecošanās un aprīkojuma atteices. Stingra atbilstība darba temperatūras un uzlādes -izlādes ātruma specifikācijām efektīvi novērš cilvēka-izraisītu termisko palaišanu.
2. slānis: izolācija un pārtveršana — bloķēt termisko izplatīšanos
Pat ar perfektu agrīnu profilaksi, nejauši akumulatora bojājumi vai ekstrēmi ekspluatācijas apstākļi joprojām var izraisīt atsevišķu elementu termisko aizbēgšanu. Tādējādi fiziskās izolācijas dizains ir ļoti svarīgs, lai novērstu ķēdes izplatīšanos BESS. Mūsdienu drošās enerģijas uzglabāšanas skapjos ir izmantotas modulāras izolācijas struktūras, tostarp ugunsizturīgas siltumizolācijas starpsienas, augstas -temperatūras izturīgi blīvējuma materiāli un spraugu siltumizolācijas pildvielas, lai novērstu siltuma vadītspēju starp blakus esošajiem moduļiem.
Rack{0}}līmeņa defektu izolācijas tehnoloģija vēl vairāk uzlabo drošību. Aprīkota ar neatkarīgiem drošinātājiem, automātiskiem slēdžiem un termiskiem drošinātājiem katram modulim, sistēma var ātri atslēgt bojāto ķēdi un izolēt bojāto akumulatora bloku, tiklīdz tiek konstatēta neparasta temperatūra vai strāva. Tas novērš vienas šūnas defekta izplatīšanos uz visu plauktu vai kopu, būtiski nomācot liela mēroga -termiskuma izplatīšanos.
Svarīga loma ir arī saprātīgai korpusa ventilācijai un spiediena samazināšanas konstrukcijai. Savlaicīga augstas -temperatūras uzliesmojošas gāzes, ko rada bojāti akumulatori, izvadīšana samazina korpusa iekšējo spiedienu un novērš uzliesmošanas negadījumus, ko izraisa gāzes uzkrāšanās, radot bufera apstākļus turpmākajām ugunsgrēka dzēšanas darbībām.
3. slānis: aktīvā slāpēšana — avārijas ugunsgrēka kontrole termiskai bēgšanai
BESS termiskajai izplūdei, kas ir nonākusi eksotermiskā un aizdegšanās stadijā, ātrās -reaģēšanas ugunsdzēsības sistēmas ir visdrošākais termināla aizsardzības līdzeklis. Tradicionālie ūdens smidzinātāji nav piemērojami BESS, jo ūdens var izraisīt sekundārus īssavienojumus un nevar ātri atdzesēt augstas temperatūras{2}}akumulatoru serdes. Sausie pulvera līdzekļi viegli bloķē ventilācijas atveres un izraisa aprīkojuma piesārņojumu, kā rezultātā rodas augstas uzturēšanas izmaksas.
Mūsdienīgie BESS drošības risinājumi izmanto FK5112 tīro vielu slāpēšanas sistēmas, kas lieliski pielāgojas slēgtai enerģijas uzglabāšanas skapju videi. Videi draudzīgais tīrais līdzeklis iztvaiko uzreiz pēc izlādes, ātri absorbē milzīgu siltumu, lai atdzesētu akumulatora elementus, un pārtrauc termiskās bēgšanas ķīmiskās ķēdes reakcijas. Tas efektīvi nomāc atklātas liesmas un novērš slēptos atkārtotas-aizdegšanās riskus, panākot ātru termiskās aizdegšanās pārtraukšanu.
Turklāt līdzeklis FK5112 ir ne-vadošs, nesatur atlikumus-, ozona-drošu un zemu-GWP, neizraisot koroziju vai bojājumus BESS elektroiekārtām. Tas pilnībā atbilst NFPA 2001 tīro aģentu standartiem un globālajām enerģijas uzglabāšanas ugunsdrošības specifikācijām, kļūstot par vēlamo ugunsdzēšanas risinājumu tīkla -puses, rūpnieciskajiem un komerciālajiem BESS projektiem visā pasaulē.
4. slānis: viedā savienošana — pilnīga -cikla drošības darbība
Lai apturētu BESS termisko bēgšanu, ir nepieciešama koordinēta uzraudzības, agrīnās brīdināšanas un slāpēšanas sistēmu darbība. Integrētā BESS drošības platforma savieno BMS datus, reāllaika termoattēlveidošanas temperatūras uzraudzību, dūmu un gāzu noteikšanas sensorus un tīro vielu ugunsdzēšanas ierīces. Tiklīdz tiek fiksēti neparasti temperatūras paaugstināšanās, gāzes noplūdes vai dūmu signāli, sistēma pirmo reizi iedarbina vairāku-līmeņu trauksmes signālus, sāk dzesēšanas uzlabošanu, pārtrauc strāvas padevi un aktivizē automātisku aģenta izlādi, lai apturētu termisko izplūdi jaunveidošanās stadijā.
Regulāra sistēmas pārbaude un apkope nodrošina{0}}visu drošības ierīču ilgtermiņa efektivitāti. Atklāšanas sensoru un slāpēšanas sistēmu ceturkšņa funkcionālās pārbaudes, ikgadēja BMS parametru kalibrēšana un savlaicīga tīro līdzekļu, kuru derīguma termiņš ir beidzies, nomaiņa var izvairīties no drošības sistēmas kļūmēm ārkārtas situācijās.
Secinājums
Termiskā izplūde ir lielākais drošības sašaurinājums litija{0}}jonu akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmām, taču to var pilnībā kontrolēt un novērst, izmantojot sistemātiskus daudzdimensiju risinājumus. Zinātniskā agrīnā brīdināšana, izmantojot BMS, optimizēta siltuma pārvaldības konstrukcija, modulāra fiziskā izolācija un augstas -efektīvas ugunsdzēsības līdzeklis, veido pilnīgu BESS termiskās izplūdes novēršanas sistēmu.
Enerģijas uzglabāšanas investoriem, EPC uzņēmumiem un iekārtu operatoriem standartizētu termiskās izplūdes novēršanas dizainu un augstas veiktspējas tīro vielu slāpēšanas iekārtu pieņemšana ir ne tikai obligāta prasība, lai nodrošinātu atbilstību projekta drošībai, bet arī galvenā garantija ilgstošai -stabila BESS darbībai.
Kā profesionāls tīro vielu piegādātājs, kas koncentrējas uz BESS ugunsdrošību, mēs nodrošinām NFPA{0}}saderīgus FK5112 ugunsdzēšanas līdzekļus un vienas -termiskās avārijas slāpēšanas risinājumus globāliem enerģijas uzglabāšanas projektiem, palīdzot klientiem novērst BESS ugunsgrēka risku un nodrošināt drošu, uzticamu un ilgtspējīgu enerģijas uzglabāšanas darbību.
