Фон

Энергия кризисы литий-ионлы батарея энергия саклау системаларын (ESS) соңгы берничә елда киң кулланды, ләкин шулай ук ​​объектларга һәм әйләнә-тирә мохиткә зыян китерү, икътисадый югалту, хәтта югалту аркасында берничә куркыныч авария булды. тормыш. Тикшеренүләр ачыклаганча, ESS UL 9540 һәм UL 9540A кебек батарея системалары белән бәйле стандартларга туры килсә дә, җылылык куллану һәм янгыннар булган. Шуңа күрә, үткән очраклардан сабаклар алу, куркынычларны һәм аларның каршы чараларын анализлау ESS технологиясе үсешенә файда китерәчәк.

Эшләрне карау

Түбәндә 2019-нчы елдан алып бүгенге көнгә кадәр бөтен дөньяда зур масштаблы ESS-ның авария очраклары ясала.

Aboveгарыдагы аварияләрнең сәбәпләрен түбәндәге икесе итеп ясарга мөмкин:

1) Эчке күзәнәкнең эшләмәве батареяны һәм модулны җылылык белән куллана, һәм ниһаять, бөтен ESS утны яисә шартлауга китерә.

Күзәнәкне җылылык белән куллану аркасында килеп чыккан уңышсызлык, нигездә, янгын шартлаудан күзәтелә. Мәсәлән, 2019-нчы елда АКШның Аризонадагы МакМикен электр станциясе һәм 2021-нче елда Пекиндагы Фенгтай электр станциясе аварияләре икесе дә янгыннан соң шартлады. Мондый күренеш бер күзәнәкнең эшләмәве аркасында килеп чыга, ул эчке химик реакция тудыра, җылылык җибәрә (экзотермик реакция), һәм температура күтәрелүен дәвам итә һәм якындагы күзәнәкләргә һәм модульләргә тарала, янгын яки хәтта шартлау. Күзәнәкнең ватылу режимы, гадәттә, артык зарядка яки контроль системасының эшләмәве, җылылык тәэсире, тышкы кыска схема һәм эчке кыска схема аркасында килеп чыга (бу төрле шартлар аркасында булырга мөмкин, мәсәлән, индуктивлык яки тишек, материаль пычраклык, тышкы әйберләр үтеп керү һ.б. ).

Күзәнәкнең җылылык куллануыннан соң, янып торган газ чыгарылачак. Aboveгарыдан сез шартлауның беренче өч очрагының бер үк сәбәп булганын күрә аласыз, янып торган газ вакытында агыза алмый. Бу вакытта батарея, модуль һәм контейнер вентиляция системасы аеруча мөһим. Гадәттә газлар батареядан чыгару клапаны аша чыгарыла, һәм чыгару клапанының басым көйләнеше янып торган газлар туплануны киметергә мөмкин. Модуль этабында, гадәттә, тышкы җылыткыч яки кабыкның суыту дизайны янып торган газлар тупланмас өчен кулланылачак. Ниһаять, контейнер стадиясендә яну газларын эвакуацияләү өчен вентиляция корылмалары һәм мониторинг системалары таләп ителә.

2) Тышкы ярдәмче системаның эшләмәве аркасында килеп чыккан ESS уңышсызлыгы

Ярдәмче системаның эшләмәве аркасында килеп чыккан гомуми ESS уңышсызлыгы гадәттә батарея системасыннан читтә була һәм тышкы компонентлардан янып яки төтенгә китерергә мөмкин. Systemәм система мониторинг ясаганда һәм аңа вакытында җавап биргәндә, ул күзәнәкнең эшләмәвенә яки җылылык куллануга китермәячәк. Вистра Мосс десант электр станциясе 1-нче этап 2021 һәм 2-нче этап 2022-нче елда булган аварияләрдә төтен һәм ут барлыкка килде, чөнки хаталар мониторингы һәм электр куркынычсыз җайланмалары эксплуатация этабында ул вакытта сүндерелгән һәм вакытында җавап бирә алмаган. . Мондый ялкынны яндыру, гадәттә, батарея системасының тышыннан, күзәнәкнең эчке ягына таралганчы башлана, шуңа күрә көчле экзотермик реакция һәм янып торган газ туплануы юк, һәм гадәттә шартлау юк. Моннан тыш, чәчкечләр системасы вакытында кабызылса, бу объектка зур зыян китермәячәк.

2021 елда Австралиянең Гиллинг шәһәрендә "Виктория Электр станциясе" янгын авариясе батареяның кыска схемасы аркасында суыткыч агып чыккан, бу безгә батарея системасының физик изоляциясенә игътибар итергә искәртә. Mutualзара комачауламас өчен тышкы корылмалар белән батарея системасы арасында билгеле бер урын сакларга киңәш ителә. Батарейка системасы шулай ук ​​тышкы кыска схемадан саклану өчен изоляция функциясе белән җиһазландырылган булырга тиеш.

Каршы чаралар

Aboveгарыдагы анализдан күренгәнчә, ESS аварияләренең сәбәбе - күзәнәкнең җылылык куллануы һәм ярдәмче системаның эшләмәве. Әгәр дә уңышсызлыкны булдырып булмый икән, блоклау уңышсызлыгыннан соң тагын да начарлануны киметү югалту да киметергә мөмкин. Каршы чараларны түбәндәге аспектлардан карарга мөмкин:

Күзәнәкнең җылылык куллануыннан соң җылылык таралуны блоклау

Күзәнәкләр арасында, модульләр арасында яки стеналар арасында урнаштырыла торган күзәнәкнең җылылык куллану таралуына изоляция барьеры өстәлергә мөмкин. NFPA 855 кушымтасында (Стационар энергия саклау системаларын урнаштыру стандарты), сез шулай ук ​​тиешле таләпләрне таба аласыз. Барьерны изоляцияләү өчен махсус чаралар күзәнәкләр арасында салкын су тәлинкәләрен, аэргель һәм ошатуны кертә.

Батарейка системасына янгын сүндерү җайланмасы өстәлергә мөмкин, шуңа күрә ул бер күзәнәктә җылылык куллану очракларында янгын сүндерү җайланмасын активлаштыра ала. Литий-ион янгын куркынычы артындагы химия энергия саклау системалары өчен янгын сүндерү конструкциясенә китерә, гадәти янгын сүндерү карарларына караганда, бу утны сүндерү өчен генә түгел, батарея температурасын да киметү өчен. Otherwiseгыйсә, күзәнәкләрнең экзотермик химик реакцияләре дәвам итәчәк һәм яңадан ут кабыза.

Янгын сүндерү материалларын сайлаганда өстәмә кайгырту кирәк. Әгәр дә су янып торган батарея корпусына турыдан-туры сипсә, янып торган газ катнашмасы барлыкка килергә мөмкин. Әгәр дә батарея корпусы яки рам корычтан эшләнгән булса, су җылылык куллануны булдырмас. Кайбер очраклар шуны күрсәтә: батарея терминаллары белән контактта су яки башка төр сыеклыклар да утны көчәйтергә мөмкин. Мәсәлән, 2021 елның сентябрендә Вистра Мосс десант электр станциясендә булган янгын вакытында, хәбәрләр күрсәткәнчә, станциянең суыткыч шланглары һәм торба буыннары эшләмәгән, су батарея стеналарына сипкән һәм ахыр чиктә батарейкаларны кыска схемага һәм дугага китергән.

1. Яна торган газларның вакытында чыгарылуы

Aboveгарыда күрсәтелгән очракларның барысы да шартлауның төп сәбәбе буларак яну газларының концентрациясен күрсәтә. Шуңа күрә, сайтның дизайны һәм урнашуы, газ мониторингы һәм вентиляция системалары бу куркынычны киметү өчен мөһим. NFPA 855 стандартында өзлексез газ табу системасы кирәклеге искә алына. Билгеле бер дәрәҗәдә янып торган газ (ягъни LFLның 25%) ачыклангач, система эскиз вентиляциясен башлый. Моннан тыш, UL 9540A сынау стандарты шулай ук ​​газ җыю һәм LFL газының түбән чиген ачыклау таләбен искә ала.

Вентиляциядән тыш, шартлау рельеф панельләрен дә кулланырга киңәш ителә. NFPA 855-дә искә алына, ESS-лар NFPA 68 (Дефлаграция вентинглары белән шартлаудан саклау стандарты) һәм NFPA 69 (шартлаудан саклау системалары стандартлары) нигезендә урнаштырылырга тиеш. Ләкин, система Ут һәм шартлау сынавына (UL 9540A яки эквивалент) туры килгәндә, бу таләптән азат ителергә мөмкин. Ләкин, сынау шартлары чын ситуацияне тулысынча чагылдырмаганлыктан, вентиляцияне һәм шартлаудан саклауны көчәйтергә киңәш итәләр.

2. Ярдәмче системаларның уңышсызлыгын профилактикалау

Softwareитәрлек программа тәэминаты / программа тәэминаты программалаштыру һәм эксплуатацияләү / эшләтеп җибәрү процедуралары шулай ук ​​Виктория Электр станциясенә һәм Вистра Мосс десант электр станциясендә янгынга китерде. Виктория Электр станциясе янгында, модульләрнең берсе башлап җибәргән җылылык куллану ачыкланмады яки блокланмады, һәм янгын да өзелмәде. Бу вәзгыятьнең килеп чыгу сәбәбе - ул вакытта файдалануга тапшыру таләп ителмәгән, һәм система кул белән ябылган, шул исәптән телеметрия системасы, хаталарны мониторинглау һәм электр куркынычсызлыгы җайланмасы. Моннан тыш, Күзәтчелек контроле һәм мәгълүмат туплау (SCADA) системасы әле дә эшләмәгән, чөнки җиһазларга тоташу өчен 24 сәгать вакыт кирәк булган.

Шуңа күрә, теләсә нинди буш модульләрдә актив телеметрия, хаталар мониторингы һәм электр куркынычсызлыгы җайланмалары булырга тиеш, алар кул белән ябылу урынына. Барлык электр куркынычсызлыгын саклау җайланмалары актив режимда сакланырга тиеш. Моннан тыш, төрле гадәттән тыш вакыйгаларны ачыклау һәм аларга җавап бирү өчен өстәмә сигнализация системалары өстәлергә тиеш.

Программа программалаштыру хата шулай ук ​​Vistra Moss десант электр станциясендә 1 һәм 2 этапларда да табылды, чөнки башлангыч бусагадан артмаганга, батарея җылыткыч эшләтелде. Шул ук вакытта, су торбасын тоташтыручы батарейканың өске катламы агып чыккач, су батарея модулына керә, аннары кыска схемага китерә. Бу ике мисал программа / программа тәэминаты программалаштыруның башлангыч процедура алдыннан тикшерелү һәм төзәтелү никадәр мөһимлеген күрсәтә.

Аннотация

Энергия саклау станциясендә берничә янгын авариясен анализлау ярдәмендә вентиляция һәм шартлау белән идарә итүгә, тиешле урнаштыру һәм эксплуатацияләү процедураларына, шул исәптән батарея аварияләрен булдыра алырлык программа программаларын тикшерүгә, өстенлек бирелергә тиеш. Моннан тыш, агулы газлар һәм матдәләр барлыкка килү өчен гадәттән тыш хәлгә каршы комплекслы план эшләнергә тиеш.