Ця стаття поєднує власний досвід будівництва та відповідні стандарти і специфікації в галузі, щоб обговорити аспекти безпеки систем зберігання енергії літієвих батарей та спільно сприяти безпечному розвитку галузі зберігання енергії.
Системи протипожежного захисту систем зберігання енергії в основному використовуються на великих і розподілених електростанціях зберігання енергії, мобільний накопичувач енергії транспортні засоби та станції резервного зберігання електроенергії. Охоплює весь галузевий ланцюжок виробництва, передачі та трансформації електроенергії, продажу та споживання електроенергії.
</img
1. Склад системи протипожежного захисту energy storage
Система протипожежного захисту накопичувачів енергії в основному складається з частини управління виявленням і частини пожежогасіння, яка може реалізувати функції автоматичного виявлення, сигналізації та пожежогасіння для захисної зони або акумуляторного ящика.
До складу системи керування пожежною сигналізацією входять сповіщувачі, приймально-контрольні прилади, кнопки аварійного запуску та зупинки, звукова та візуальна сигналізація, а також індикатори детонації. Серед них - спеціальний пожежний сповіщувач на літієвій батареї.
Частина пожежогасіння в основному включає газові вогнегасники, трубопроводи, форсунки тощо. Пристрої пожежогасіння зазвичай використовують шафові гептафторпропанові вогнегасники, підвісні гептафторпропанові вогнегасники тощо.
Хост пожежної сигналізації - це інтелектуальне автоматичне обладнання для пожежної сигналізації, яке поєднує в собі пожежну сигналізацію та газове пожежогасіння. Він використовує китайський РК-дисплей і в основному призначений для середніх і малих протипожежних проектів. З одного боку, центр управління пожежею отримує дані датчика від сповіщувача, робить логічні висновки і автоматично та/або вручну видає активні та/або пасивні керуючі сигнали для запуску виконавчого пристрою;
З іншого боку, хост пожежного контролю передає дані про стан на шафу керування головного комп'ютера і приймає інструкції керування від головного комп'ютера для виконання відповідних запусків пожежогасіння або інших дій.
2. Аналіз джерел небезпеки системи зберігання енергії літієвих батарей
Пожежна небезпека в системи зберігання енергії на літієвих акумуляторах можна умовно розділити на два аспекти: неконтрольовані внутрішні реакції літієвих батарей та пожежна небезпека в електрообладнанні. Згідно з протипожежними нормами, місце розташування акумулятора (далі - відсік акумулятора) і місце розташування високовольтного і низьковольтного електрообладнання (далі - відсік обладнання) є ізольованими конструкціями.
3.1 Внутрішня реакція літієвої батареї вийшла з-під контролю
- Літієва батарея
Літій зарядка акумулятора і розряджання в основному завершуються хімічними реакціями. Під час процесу заряджання та розряджання неминуче виділяється теплова енергія. Якщо теплова енергія, що генерується самою батареєю, перевищує її тепловіддачу, літієва батарея не може розсіювати тепло вчасно, і накопичення тепла призводить до перегріву батареї.
Між внутрішніми матеріалами акумулятора відбуваються хімічні реакції, такі як розкладання плівки SEI, розкладання електроліту, розкладання позитивного і негативного електродів тощо. Під час розкладання виділяється велика кількість тепла і газу, внаслідок чого батарея нагрівається і роздувається.
Через спеку батарея втратить контроль, і батарея буде Температура швидко зростає, викликаючи внутрішнє горіння матеріалів батареї, а розкладання рідини батареї призведе до утворення легкозаймистих газів. Коли концентрація горючих газів досягне певного рівня, при контакті з відкритим полум'ям може статися вибух.
Тому поверхневі явища реакції літій-іонного акумулятора, що вийшли з-під контролю, в основному включають нагрівання акумулятора, випинання, дим, відкрите полум'я, горіння і навіть вибух.
Вищевказані проблеми в основному викликані занадто швидкою і неконтрольованою внутрішньою хімічною реакцією акумулятора, а також зовнішнім перезарядженням, проколом, зовнішніми факторами, такими як джерела вогню, екструзія, коротке замикання і т.д., які можуть призвести до вищевказаних проблем.
Крім того, акумуляторний модуль літієвої системи зберігання енергії розрахований на послідовне з'єднання декількох акумуляторних блоків, що, безсумнівно, підвищує ризики безпеки літієвих батарей.
Більше того, якщо через нестабільну роботу певного акумулятора виникне пожежа, вона неминуче вплине на навколишні літієві батареї. безпеку і ще більше розширить масштаби пожежі.
- Електричне обладнання
У системі зберігання енергії літієвої батареї є велика кількість електрообладнання. Стабільність і безпека електрообладнання також впливатиме на продуктивність і стабільність акумулятора, наприклад, вплив високої напруги, великого струму і грозових перенапруг через несподівану роботу.
Оскільки в системі зберігання енергії літієвих батарей є багато слабкострумових систем і систем зв'язку, висока напруга і великий струм в системі неминуче матимуть великий вплив на систему зберігання енергії.
Водночас, це також призведе до пошкодження компонентів захисту системи зберігання енергії, що унеможливить її подальшу роботу. Захисні дії можуть навіть спричинити пожежу.
4. Заходи пожежної безпеки
Пожежна безпека літієвих батарей є ключовим елементом профілактики при проектуванні всієї системи зберігання енергії. Далі будуть розглянуті заходи пожежної безпеки систем зберігання енергії на літієвих батареях з різних аспектів.
- Пожежна сигналізація
Весь процес самозаймання літієвих батарей через неконтрольовані внутрішні хімічні реакції, викликані самою літієвою батареєю або стимульовані зовнішніми умовами, призведе до виділення газу, енергії та утворення диму. У важких випадках може виникнути відкрите полум'я.
Тобто місце, де розміщується літієва батарея, ізолюється від іншого обладнання, а також встановлюються спеціальні датчики диму, температури, світла та інші. Відповідні газові детектори можуть бути додані цілеспрямовано відповідно до характеристик різних літієвих батарей.
Переконайтеся, що сигналізація про зміну газу в акумуляторному відсіку виявляється на ранній стадії, коли батарея виходить з-під контролю, електрообладнання в приміщенні, де знаходиться пов'язане обладнання, відключається від електроживлення, а інформація про тривогу передається персоналу, який здійснює фоновий моніторинг.
- Автоматичний пристрій пожежогасіння
Літієва батарея сама по собі містить хімічні речовини, а на складі підключено багато електричного обладнання. Якщо станеться пожежа, і вогонь не вдасться вчасно загасити, завдані збитки з часом будуть ставати все більшими і більшими.
Тому конфігурація системи зберігання енергії Пристрій пожежогасіння повинен бути фізичним методом, який швидко задушить вогонь шляхом ізоляції кисню.
5. Газ для пожежогасіння
Найпоширенішим газом для пожежогасіння в галузі систем зберігання енергії є гептафторпропан.
Гептафторпропан - безбарвний, без запаху, непровідний газ. Його вогнегасний принцип полягає в інгібуванні ланцюга хімічних реакцій. Він зберігається в рідині і виділяє газ. Після розпилення, вентиляційна система може бути використана для виведення газу з приміщення для гасіння пожежі.
Після завершення робіт не залишається ніяких залишків, і це не призведе до втрати роботи або забруднення електричного обладнання на місці. При встановленні пристрою пожежогасіння на основі гексафторпропану в системі накопичення енергії необхідно звернути увагу на наступні моменти.
- Концентрація викидів
Концентрацію розпилення гексафторпропану потрібно розраховувати, виходячи з фактичної площі захисту. Якщо вогнегасної речовини недостатньо, концентрація вогнегасної речовини в деяких невеликих зонах захисту може бути занадто високою, в той час як концентрація вогнегасної речовини в інших зонах захисту буде меншою, і ідеальної ситуації пожежогасіння досягти не вдасться.
У конструкції системи кількість заповнення вогнегасника повинна бути на 9% вище, ніж фактичний коефіцієнт концентрації, щоб відповідати повним вимогам пожежогасіння.
- Дизайн повністю закритого простору
Загалом, газове пожежогасіння вимагає закритого простору для забезпечення вогнегасної дії вогнегасної речовини. Під час процесу вивільнення гептафторпропану важливо пам'ятати, що коли обслуговуючий персонал працює в акумуляторному відсіку, можуть виникнути пожежі через несподівані аварії або неправильну експлуатацію. Іноді для забезпечення безпеки персоналу необхідно встановити протипожежні двері.
Оскільки рідкий стан гептафторпропану після впорскування переходить у газоподібний, тиск у приміщенні швидко зростає, і в акумуляторному відсіку необхідно встановити відповідний дренажний отвір. Пристрій для скидання тиску повинен бути спеціально розроблений на основі тиску, який може витримати конструкція будівлі або контейнера, щоб запобігти утворенню тріщин у закритій будівлі або контейнері.
- Визначення часу ін'єкції
За звичайних обставин, якщо час попереднього займання твердої поверхні літієвих батарей або іншого обладнання тривалий, всередині нього утворюється глибока пожежа, що дуже шкодить пожежній безпеці, хоча пристрій пожежогасіння може загасити зовнішнє відкрите полум'я.
Але всередині все ще відбувається горіння, і коли будуть досягнуті умови для повторного займання, воно знову спалахне. Якщо час попереднього запалювання досить тривалий, можуть навіть статися небезпечні аварії, такі як вибухи. З цієї причини, виходячи з відповідних норм і фактичних умов експлуатації, більш розумно встановити фактичний час впорскування гептафторпропану до 8 секунд.
- Кондиціонер
Під час заряджання та розряджання літієвих батарей відбувається процес безперервного розсіювання тепла в навколишній світ, і температура навколишнього середовища призводить до очевидних змін у продуктивності літієвих батарей.
Температурні характеристики літієвих батарей від -40°C до 60°C означають, що ємність літієвих батарей зменшується зі зниженням температури. Загасання прискорюється, і висока температура не має великого впливу на зміну ємності літієвих батарей.
Крім того, в умовах високих температур електрообладнання та акумулятори в акумуляторному відсіку підвищують ймовірність пожежонебезпеки. Тому оптимальна температура акумуляторного відсіку електростанції накопичення енергії становить 25℃, при такій температурі ємність і безпека акумулятора є оптимальними.
- Пристрій для з'єднання
Системи зберігання енергії на літієвих батареях, як правило, потребують щоденних перевірок з боку експлуатаційного та технічного персоналу. Щоб запобігти людським жертвам через неправильні дії персоналу з експлуатації та обслуговування або несподівані аварії, в акумуляторному відсіку повинні бути встановлені протипожежні двері та витяжні системи, а також кнопки аварійної зупинки, розміщені зовні.
І утворюють багаторівневу систему безпеки з пожежною сигналізацією, автоматичними пристроями пожежогасіння, протипожежними дверима, вентиляцією та іншим протипожежним обладнанням.
- Електричне проектування
Для вирішення таких проблем, як висока напруга і великий струм, які можуть виникнути в електрообладнанні, встановіть блискавкозахист і захист від перенапруги, обладнання блискавкозахисту і захисту від перенапруги зв'язку та відповідні блискавковідводи на високовольтній стороні ланцюга.
Під час проектування акумуляторної системи зберігання енергіїблискавкозахист і заземлення первісної будівлі були розумно використані для зменшення ризику високої напруги і сильного струму в цілому.
При розміщенні та проектуванні системи накопичення енергії необхідно враховувати зручність щоденних перевірок експлуатації та обслуговування, а також виникнення аварійних ситуацій. У зоні мобільного обладнання для зберігання енергії повинно бути не менше 2 входів і виходів.
Навколо системи зберігання енергії, розміщеної на землі, повинна бути зарезервована пожежна смуга шириною не менше 3,5 м. Навколо системи зберігання енергії, розміщеної в підвалі, повинен бути зарезервований евакуаційний канал шириною не менше 1,5 м, а навколо нього повинні бути передбачені відповідні засоби пожежогасіння.
Для забезпечення стабільності протипожежного електроживлення системи зберігання енергії літієвих батарей, живлення, що використовується протипожежним обладнанням, повинно бути підключено окремо від електромережі, а кабелі повинні бути вогнестійкими. Електрична система подає живлення.
6. Підсумок
Як літієва батарея технології зберігання енергії продовжує вдосконалюватися, відповідні системи зберігання енергії на літієвих батареях також будуть застосовуватися у великих масштабах. А інновація найкраща фабрика BESS є рушійною силою цього процесу. Як забезпечити безпеку систем зберігання енергії на літієвих батареях - це перший фактор, що впливає на розвиток.
Як остання система пасивного захисту, розумний дизайн, вибір матеріалів, планування та будівництво протипожежного захисту безпосередньо впливають на здоровий розвиток індустрії зберігання енергії.
У пошуках стійких енергетичних рішень Tesla Powerwall стала революційною інновацією. Однак, оскільки попит на системи зберігання енергії продовжує зростати, зростає і потреба в альтернативах зарядним станціям Tesla Powerwall.
У цій статті представлено 10 найкращих виробників фотоелектричних систем у Китаї: TONGWEI GROUP, LONGIJINKO Solar, TBEA, Trinasolar, JA solar, TCL-ZHONGHUAN, SUNGROW, CHNT, Risen.
Балконні системи генерації електроенергії стають все більш популярними через різке зростання цін на електроенергію. Цього року кількість малих сонячних електростанцій подвоїлася. Тут ми наводимо список 7 найкращих балконних сонячних продуктів у світі для ознайомлення.
+86 - 18925002618
