Сосредоточение внимания на оборудовании для тушения пожаров в проектах по хранению энергии

Индустрия хранения энергии переживает значительные преобразования. Ожидается, что в течение следующих пяти лет мощности по хранению энергии в США вырастут почти на 500%. Этот рост обусловлен распространением возобновляемых источников энергии, что сделало сетевые батареи жизненно важным компонентом нашей энергетической инфраструктуры, обеспечивающим баланс и устойчивость электросетей.

Однако пожары в системах хранения энергии бросили тень на быстрый рост отрасли. Хотя пожар в отрасли хранения энергии представляет собой сложную проблему, требующую комплексного реагирования, крайне важно, чтобы производители сосредоточились на разработке и установке оборудования, которое может предотвратить возникновение и распространение пожара.

Аппаратное обеспечение играет решающую роль в защите батарей от посторонних материалов, которые могут вызвать возгорание, поддержании стандартных рабочих температур и защите от электрических нарушений. Чтобы обеспечить безопасность, надежность и устойчивый рост, производители аккумуляторов энергии должны устранить слабые места в своем аппаратном арсенале. Мы должны привести всю отрасль в соответствие со стандартами, а затем двигаться еще дальше.

Все производители должны обеспечить защиту своих аккумуляторов от жидкостей и твердых веществ, которые могут проникнуть в аккумуляторы. Конденсат, пыль и другие посторонние предметы могут стать причиной возгорания, если корпус батареи или модуль не герметизированы должным образом. Степень защиты от проникновения (IP) измеряет устойчивость системы к этим посторонним веществам, выступая в качестве первой линии защиты от потенциальных источников возгорания.

Для батарейного шкафа — внешнего защитного корпуса, который окружает и содержит компоненты аккумуляторной системы — минимальная требуемая степень защиты IP составляет IP 55, что означает относительно высокий уровень эффективности герметизации. На этом уровне по шкале IP корпуса защищены от ограниченного проникновения пыли и струй воды низкого давления с любого направления. Для модулей (автономных блоков аккумуляторных элементов в рамках более крупной системы) не существует минимального уровня защиты IP, но ведущим производителям следует стремиться к получению рейтинга, соответствующего корпусу. Это гарантирует, что модули останутся герметичными во время работ по техническому обслуживанию или при нарушении герметичности корпуса, что снижает риск воздействия посторонних материалов.

Тщательно разрабатывая и внедряя корпуса и модули с высоким уровнем защиты IP, производители могут создать надежный барьер, который эффективно изолирует важные компоненты от элементов.

Однако не все батареи можно эффективно герметизировать. По определению, аккумуляторные системы с воздушным охлаждением более подвержены воздействию посторонних предметов, попадающих в корпус или модуль, по сравнению с системами с жидкостным охлаждением. Воздушное охлаждение предполагает использование окружающего воздуха для рассеивания тепла, выделяемого системой хранения энергии. Когда пыль или грязь попадает внутрь системы с воздушным охлаждением, она может рециркулировать по всему корпусу. С другой стороны, жидкостное охлаждение использует систему циркуляции для пропускания жидкого охлаждающего средства через холодную пластину или трубы внутри аккумуляторной системы.

Хотя любая система подвержена проникновению посторонних материалов через уплотнения, любые недостатки IP в системе с воздушным охлаждением вскоре будут обнаружены. Для сравнения, системы с жидкостным охлаждением более устойчивы. Чтобы в батарею могли попасть посторонние предметы, им придется столкнуться с критической неисправностью или внешним повреждением.

Однако выбор между воздушным и жидкостным охлаждением также имеет последствия, выходящие за рамки эффективной герметизации аккумулятора. Системы охлаждения являются фундаментальным элементом поддержания безопасной рабочей температуры внутри аккумулятора. Одним из основных рисков возгорания, связанных с литий-ионными батареями, является тепловой разгон – цепная реакция внутри батареи, которая может начаться из-за короткого замыкания, производственного дефекта, внешнего тепла, перезарядки или физического повреждения. Как только одна ячейка выходит из-под контроля температуры, она может производить достаточно тепла, чтобы заставить соседние ячейки делать то же самое, что приводит к каскадному отказу. Системы охлаждения отвечают за охлаждение и управление температурным режимом, чтобы предотвратить или смягчить температурный разгон.