В этой статье, объединив собственный опыт строительства и соответствующие отраслевые стандарты и спецификации, мы обсудим аспекты безопасности систем хранения энергии на основе литиевых батарей, а также совместно поспособствуем безопасному развитию отрасли хранения энергии.
Системы противопожарной защиты накопителей энергии используются в основном на крупных и распределенных электростанциях с накопителями энергии, мобильные накопители энергии транспортных средств и резервных станций хранения электроэнергии. Охватывает всю отраслевую цепочку производства, передачи и преобразования электроэнергии, продажи и потребления электроэнергии.
1. Состав системы противопожарной защиты накопителей энергии
Система противопожарной защиты накопителей энергии состоит в основном из части управления обнаружением и части пожаротушения, которые могут реализовать функции автоматического обнаружения, сигнализации и пожаротушения для защитной зоны или батарейного блока.
Часть управления обнаружением в основном включает в себя извещатели, устройства управления пожаром, кнопки аварийного запуска и остановки, звуковые и визуальные сигналы тревоги, а также индикаторы сдувания. Среди них извещатель - специализированный пожарный извещатель на литиевых батареях.
Часть пожаротушения в основном включает в себя устройства газового пожаротушения, трубопроводы, насадки и т.д. В качестве устройств пожаротушения обычно используются устройства пожаротушения гептафторпропаном шкафного типа, подвесные устройства пожаротушения гептафторпропаном и т.д.
Хост пожарного контроля - это интеллектуальное автоматическое оборудование пожарной сигнализации, которое объединяет в себе пожарную сигнализацию и газовое пожаротушение. Он использует китайский ЖК-дисплей и в основном предназначен для средних и малых пожарных проектов. С одной стороны, система управления пожаротушением получает данные от датчика, делает логические выводы и автоматически и/или вручную выдает активные и/или пассивные сигналы управления для запуска исполнительного устройства;
С другой стороны, узел управления пожаротушением передает данные о состоянии в шкаф управления главного компьютера и принимает от главного компьютера управляющие команды для выполнения соответствующих запусков пожаротушения или других действий.
2. Анализ источников опасности системы накопления энергии на основе литиевых батарей
Пожарная опасность в системы накопления энергии на основе литиевых батарей можно условно разделить на два аспекта: неконтролируемые внутренние реакции литиевых батарей и пожарная опасность в электрооборудовании. В соответствии с правилами противопожарной защиты, место расположения батареи (далее - батарейный отсек) и место расположения высоковольтного и низковольтного электрооборудования (далее - отсек оборудования) являются изолированными конструкциями.
3.1 Внутренняя реакция литиевой батареи вышла из-под контроля
- Литиевая батарея
Литий зарядка аккумулятора и разрядка происходят в основном за счет химических реакций. В процессе зарядки и разрядки неизбежно выделяется тепловая энергия. Если тепловая энергия, выделяемая самой батареей, превышает возможности батареи по рассеиванию тепла, литиевая батарея не сможет вовремя рассеивать тепло, и его накопление приведет к перегреву батареи.
Между внутренними материалами батареи происходят химические реакции, такие как разложение пленки SEI, разложение электролита, разложение положительного и отрицательного электродов и т. д. В процессе разложения выделяется большое количество тепла и газа, что приводит к нагреву и вздутию батареи.
Под воздействием тепла батарея потеряет контроль, и ее температура быстро повысится, что приведет к внутреннему горению материалов батареи, а при разложении жидкости батареи будут выделяться горючие газы. Когда концентрация горючих газов достигнет определенного уровня, при контакте с открытым пламенем произойдет взрыв.
Поэтому поверхностные явления реакции литий-ионных батарей, вышедшие из-под контроля, в основном включают нагрев батареи, вспучивание, дым, открытое пламя, горение и даже взрыв.
Вышеупомянутые проблемы в основном вызваны внутренней химической реакцией батареи, слишком быстрой и неконтролируемой, а также внешним перезарядом, проколом, внешними факторами, такими как источники огня, экструзия, короткое замыкание и т.д., вызывают все вышеперечисленные проблемы.
Кроме того, батарейный модуль системы накопления энергии на основе литиевых батарей предназначен для последовательного соединения нескольких батарейных блоков, что, несомненно, повышает риски безопасности литиевых батарей.
Более того, как только пожар произойдет из-за нестабильной работы определенной батареи, он неизбежно повлияет на окружающие литиевые батареи. безопасности и еще больше расширит масштаб пожара.
- Электрооборудование
В системе хранения энергии на литиевых батареях используется большое количество электрооборудования. Стабильность и безопасность электрооборудования также влияет на производительность и стабильность работы батареи, например, воздействие высокого напряжения, большого тока и скачка молнии из-за непредвиденной работы.
Поскольку в системе хранения энергии на литиевых батареях имеется множество слаботочных систем и систем связи, высокое напряжение и большой ток в системе неизбежно окажут большое влияние на систему хранения энергии.
В то же время это приведет к повреждению защитных компонентов системы хранения энергии, что сделает невозможным ее дальнейшую эксплуатацию. Защитные действия могут даже привести к пожару.
4. Меры пожарной безопасности
Пожарная безопасность литиевых батарей является ключевым элементом профилактики при проектировании всей системы хранения энергии. Ниже будут рассмотрены меры пожарной безопасности систем хранения энергии на основе литиевых батарей с различных точек зрения.
- Система пожарной сигнализации
Весь процесс самовозгорания литиевых батарей из-за неконтролируемых внутренних химических реакций, вызванных самой литиевой батареей или стимулированных внешними условиями, приведет к выделению газа, энергии и образованию дыма. В тяжелых случаях может возникнуть открытое пламя.
То есть место, где размещается литиевая батарея, изолируется от другого оборудования, и в нем устанавливаются специальные детекторы дыма, температуры, света и другие. Соответствующие газовые детекторы могут быть добавлены целенаправленно в соответствии с характеристиками различных литиевых батарей.
Обеспечьте раннее обнаружение сигнализации об изменении содержания газа в батарейном отсеке, когда батарея выходит из-под контроля, отключите электрооборудование в помещении со связанным оборудованием от источника питания и загрузите информацию о тревоге персоналу, осуществляющему фоновый мониторинг.
- Автоматическое устройство пожаротушения
Литиевая батарея сама по себе содержит химические вещества, а на складе подключено множество электрооборудования. В случае возникновения пожара, если его не удастся вовремя потушить, причиненные убытки со временем будут становиться все больше и больше.
Поэтому конфигурация системы хранения энергии Устройство пожаротушения должно представлять собой физический метод, который быстро удушает огонь, изолируя кислород.
5. Огнетушащий газ
Наиболее широко используемым огнетушащим газом в промышленности систем хранения энергии является гептафторпропан.
Гептафторпропан - это бесцветный, не имеющий запаха, непроводящий газ. Принцип его пожаротушения заключается в ингибировании реакции химической цепи. Он хранится в жидкости и выделяет газ. После распыления можно использовать вентиляционную систему для вывода газа из помещения, чтобы потушить пожар.
После завершения работы не останется никаких остатков, и это не приведет к потере работы или загрязнению электрооборудования на объекте. При установке гексафторпропанового устройства пожаротушения в системе хранения энергии необходимо обратить внимание на следующие моменты.
- Концентрация разряда
Концентрация распыления гексафторпропана должна быть рассчитана в зависимости от фактической площади защиты. При недостаточной заправке огнетушащего вещества концентрация огнетушащего вещества в некоторых небольших зонах защиты может быть слишком высокой, в то время как концентрация огнетушащего вещества в других зонах защиты будет меньше, и идеальная ситуация с тушением пожара не будет достигнута.
При проектировании системы количество заправляемого огнетушащего вещества должно быть на 9% больше, чем фактический коэффициент концентрации, чтобы соответствовать требованиям полного пожаротушения.
- Полностью закрытый дизайн помещения
Как правило, для тушения газового пожара требуется закрытое пространство, чтобы обеспечить огнетушащий эффект огнетушащего вещества. В процессе выпуска гептафторпропана важно учитывать, что при работе обслуживающего персонала в батарейном отсеке могут возникнуть пожары из-за непредвиденных случайностей или неправильной эксплуатации. Иногда для обеспечения безопасности персонала необходимо установить противопожарную дверь.
Поскольку жидкое состояние гептафторпропана после закачки переходит в газообразное, давление в помещении будет быстро расти, и в батарейном отсеке необходимо предусмотреть соответствующее дренажное отверстие. Устройство сброса давления должно быть специально разработано с учетом давления, которое может выдержать внутренняя конструкция здания или контейнера, чтобы предотвратить появление трещин в закрытом здании или контейнере.
- Определение времени впрыска
При нормальных обстоятельствах, если время предварительного воспламенения твердой поверхности литиевых батарей или другого оборудования велико, внутри него образуется глубокий огонь, что очень вредно для пожарной безопасности, хотя устройство пожаротушения может погасить внешнее открытое пламя.
Но внутри все еще есть горение, и при достижении условий повторного воспламенения оно снова разгорится. Если время предварительного воспламенения достаточно велико, могут произойти опасные аварии, такие как взрывы. По этой причине, исходя из соответствующих норм и реальных условий эксплуатации, разумнее установить фактическое время впрыска гептафторпропана на уровне 8 секунд.
- Блок кондиционера
При зарядке и разрядке литиевых батарей происходит процесс непрерывного отвода тепла во внешнюю среду, и температура окружающей среды приводит к очевидным изменениям в работе литиевых батарей.
Температурные характеристики литиевых батарей от -40°C до 60°C означают, что емкость литиевых батарей уменьшается с понижением температуры. Затухание ускоряется, а высокая температура не оказывает большого влияния на изменение емкости литиевых батарей.
Кроме того, в условиях высокой температуры электрооборудование и батареи в аккумуляторном отсеке повышают вероятность возникновения пожара. Поэтому оптимальная температура в аккумуляторном отсеке электростанции составляет 25℃, при такой температуре емкость и безопасность батареи оптимальны.
- Связующее устройство
Системы хранения энергии на литиевых батареях обычно требуют ежедневных проверок со стороны эксплуатационного и технического персонала. Чтобы избежать жертв в результате неправильной работы обслуживающего персонала или непредвиденных аварий, в батарейном отсеке должны быть установлены противопожарные двери и вытяжные системы, а также кнопки аварийной остановки, расположенные снаружи.
И образуют многоуровневую систему связи с системами пожарной сигнализации, автоматическими установками пожаротушения, противопожарными дверями, вентиляционными отверстиями и другим пожарным оборудованием.
- Электрический дизайн
Для решения таких проблем, как высокое напряжение и большой ток, которые могут возникнуть в электрооборудовании, установите молниезащиту и защиту от перенапряжения, коммуникационное оборудование молниезащиты и защиты от перенапряжения и соответствующие молниеотводы на цепи высоковольтной стороны.
Во время проектирование систем хранения энергии на аккумуляторахМолниезащита и заземление первоначального здания были разумно использованы для снижения риска высокого напряжения и высокого тока в целом.
При планировке и проектировании системы хранения энергии необходимо учитывать удобство ежедневных проверок эксплуатации и обслуживания, а также аварийные ситуации. В зоне мобильного оборудования для хранения энергии должно быть не менее 2 входов и выходов.
Вокруг накопителя энергии, размещенного на земле, должен быть предусмотрен пожарный проезд шириной не менее 3,5 м. Вокруг накопителя энергии, размещенного в подвале, должен быть предусмотрен эвакуационный канал шириной не менее 1,5 м, а вокруг него - соответствующие средства пожаротушения.
Чтобы обеспечить стабильность электропитания системы накопления энергии на литиевых батареях, питание, используемое противопожарным оборудованием, должно быть подключено отдельно от электросети, а кабели должны быть огнестойкими. Электрическая система обеспечивает питание.
6. Резюме
В качестве литиевой батареи технологии хранения энергии Продолжает совершенствоваться, соответствующие системы хранения энергии на основе литиевых батарей также будут применяться в больших масштабах. А инновации лучший завод BESS является движущей силой этого процесса. Как обеспечить безопасность систем хранения энергии на основе литиевых батарей - первый фактор, влияющий на развитие.
Как последняя система пассивной защиты, разумный дизайн, выбор материалов, расположение и конструкция противопожарной защиты напрямую влияют на здоровое развитие индустрии хранения энергии.
В поисках устойчивых энергетических решений Tesla Powerwall стала новаторской инновацией. Однако по мере роста спроса на варианты хранения энергии растет и потребность в альтернативах Tesla Power Wall.
В этой статье представлены 10 крупнейших производителей фотоэлектрических панелей в Китае: TONGWEI GROUP, LONGIJinKO Solar, TBEA, Trinasolar, JA solar, TCL-ZHONGHUAN, SUNGROW, CHNT, Risen.
Балконные системы генерации энергии становятся все более популярными в связи с резким ростом цен на электричество. В этом году количество небольших солнечных энергосистем удвоилось. Здесь мы приводим список из 7 лучших солнечных батарей для балконов в мире для вашей справки.
+86 - 18925002618
