Пом'якшення небезпек систем зберігання енергії літій-іонів (BESS)
Системи зберігання енергії акумулятора (BESS) Використовуйте макет батарей та інших електричних пристроїв для зберігання електричної енергії. Ці установки все частіше використовуються в житлових, комерційних, промислових та комунальних програмах для піку або підтримки сітки, починаючи від великих відкритих та внутрішніх ділянок (наприклад, будівлі типу складу) до модульних систем. Контейнерні системи, форма модульної конструкції, стали популярним засобом ефективного інтеграції проектів BESS.
Через швидкий час реагування лігр-іонні Bess можуть бути використані для стабілізації сітки, регулювання частоти сітки, забезпечення аварійної енергії або промислових максимальних послуг та зменшення витрат на потужність для кінцевих користувачів. Однак цикли з високою потужністю та швидкою зарядкою можуть підкреслити батареї і змусити їх погіршуватись з часом, що не сприяє безпеці.
Протягом останніх чотирьох років понад три десятки масштабних систем зберігання енергії акумулятора не вдалося, що спричинило пожежі та, в деяких випадках, вибухів. Маючи на увазі ці питання, професіоналам та органам влади потрібно розробити та впроваджувати стратегії для запобігання та пом'якшення небезпек Bess Fire та вибуху. Настанови, що надаються в NFPA 855 (стандарт для встановлення систем зберігання енергії) та Міжнародного пожежного коду глави 1207 (системи зберігання електричної енергії) є першим кроком.
Заходи профілактики та пом'якшення наслідків повинні стосуватися термічного втечі, що, безумовно, є найбільш серйозним режимом відмови Bess. Якщо теплову втікачу неможливо зупинити, найбільш серйозними наслідками є вогонь та вибух.
Термічні втікачі в лів-іонних акумуляторних батареях по суті є основною причиною вогню або вибуху в ліф-іонному бессі. У різних ситуаціях, що призводять до коротких ланцюгів, батареї можуть зазнавати термічного втікача, в якому зберігається хімічна енергія перетворюється на тепло. Якщо процес не може бути достатньо охолодженим, температура може піднятися, що може посилити реакцію, що призводить до розриву акумулятора та вивільнення горючих та токсичних газів. Найпоширеніші події запуску термічного втікача включають:
Дефекти виготовлення акумуляторів
Перезарядка (наприклад, несправність інвертора)
Перегрівання (наприклад, погана потужність охолодження або збій системи охолодження)
Механічне зловживання (наприклад, сейсмічні події або вплив)
Система управління акумуляторами як бар'єр для термічного втечі
Одним з найважливіших бар'єрів у системі зберігання енергії акумулятора є система управління акумуляторами (BMS), яка забезпечує первинний тепловий захист у відтоку, гарантуючи, що система акумулятора працює в межах безпечних параметрів (наприклад, стан заряду, температура). У сертифікованому BESS UL 9540 BMS відстежує, керує та оптимізує продуктивність акумуляторного модуля та відключає його від системи у разі ненормального стану. BMS також забезпечує заряд акумулятора та розряд.
BMS буде тривожно і обмежувати струм або розрядження за зарядку та розряду у разі заниження, перенапруження, перегрівання або переповнених умов. У разі аварійної аварійності BMS припинять роботу та відключить електричні з'єднання до кожного корпусу акумулятора. Це передбачає, що BMS не пошкоджені і працює нормально. Однак, якщо відбудеться внутрішня розбиття клітин, BMS не зможе запобігти термічному втіку.
Контроль вибуху
Тепловий втік, що веде до пожежі чи вибуху, є найбільш серйозною небезпекою для запобігання або пом'якшення. Незважаючи на те, що деякі вказівки щодо контролю пожеж і придушення вже існують, багато виробників Bess, інтеграторів та кінцевих користувачів борються з вимогами контролю вибуху. Контроль вибуху може бути здійснений, надаючи одне з наступних:
Системи захисту від вибуху, розроблені, встановлені, експлуатували, підтримували та випробували відповідно до NFPA 69 (стандартні в системах захисту вибуху)
Встановлення та обслуговування дефляраційних вентиляторів відповідно до NFPA 68 (стандарт щодо захисту від вибуху для дефляраційних вентиляторів)
Якщо реалізована система вибуху відповідно до NFPA 69, горючі концентрації слід підтримувати в або нижче 25% від LFL для всіх передбачуваних змін у умовах експлуатації та завантаженні матеріалів. Одним із варіантів виконання цих вимог є вентиляція або розведення повітря. Це може бути досягнуто шляхом встановлення примусової вентиляційної системи, яка може бути автоматично активована системою виявлення газу, коли рівень концентрації газу перевищує заздалегідь задану задану точку.
Крім того, вентиляція дефлярації створює шлях для швидко розширюваного газів для виходу з корпусу у разі дефлярації. Захист корпусу Bess може бути складним у ситуаціях, коли вільного повітря та високого рівня внутрішньої непрохідності. У цьому випадку можуть знадобитися інженерні методи, що базуються на продуктивності, такі як обчислювальна динаміка рідини (CFD).
