ዳራ

የኢነርጂ ቀውሱ ባለፉት ጥቂት አመታት ውስጥ የሊቲየም-አዮን የባትሪ ሃይል ማከማቻ ስርዓቶችን (ኢ.ኤስ.ኤስ.) በስፋት ጥቅም ላይ እንዲውል አድርጎታል፣ ነገር ግን በርካታ አደገኛ አደጋዎች በመገልገያዎች እና በአካባቢ ላይ ጉዳት ማድረስ፣ ኢኮኖሚያዊ ኪሳራ እና አልፎ ተርፎም ኪሳራ አስከትለዋል ሕይወት. ጥናቶች እንዳረጋገጡት ምንም እንኳን ESS ከባትሪ ስርዓቶች ጋር የተያያዙ መስፈርቶችን ቢያሟሉም እንደ UL 9540 እና UL 9540A, የሙቀት ጥቃት እና የእሳት ቃጠሎዎች ተከስተዋል. ስለዚህ ካለፉት ጉዳዮች ትምህርቶችን መማር እና አደጋዎችን እና መከላከያዎቻቸውን በመተንተን የኢኤስኤስ ቴክኖሎጂ እድገትን ይጠቅማል።

ጉዳዮች ግምገማ

የሚከተለው በአለም ዙሪያ ከ2019 እስከ ዛሬ ድረስ በአደባባይ ሪፖርት የተደረጉትን መጠነ ሰፊ የኢኤስኤስ አደጋዎችን ያጠቃልላል።

ከላይ የተጠቀሱት የአደጋ መንስኤዎች በሚከተሉት ሁለት ሊጠቃለሉ ይችላሉ።

1) የውስጥ ሴል አለመሳካት የባትሪውን እና ሞጁሉን የሙቀት አላግባብ መጠቀምን ያነሳሳል፣ እና በመጨረሻም ኢኤስኤስ ሙሉ በሙሉ እንዲቃጠል ወይም እንዲፈነዳ ያደርጋል።

የሕዋስ ሙቀትን አላግባብ መጠቀምን ያስከተለው ውድቀት በመሠረቱ እሳት ተከትሎ ፍንዳታ ይታያል. ለምሳሌ፣ እ.ኤ.አ. በ2019 በአሜሪካ አሪዞና በሚገኘው የማክሚከን የኃይል ማመንጫ ጣቢያ እና በቻይና ቤጂንግ የሚገኘው የፌንታይ ኃይል ጣቢያ በ2021 ሁለቱም ከቃጠሎ በኋላ ፈንድተዋል። እንዲህ ዓይነቱ ክስተት የሚከሰተው በአንድ ሴል ውድቀት ምክንያት ነው, ይህም ውስጣዊ ኬሚካላዊ ምላሽን በመቀስቀስ, ሙቀትን (ኤክሶተርሚክ ምላሽ) በመልቀቅ እና የሙቀት መጠኑ እየጨመረ እና በአቅራቢያው ወደ ሕዋሶች እና ሞጁሎች በመስፋፋቱ እሳት አልፎ ተርፎም ፍንዳታ ያስከትላል. የሕዋስ ውድቀት ሁነታ በአጠቃላይ የሚከሰተው ከመጠን በላይ መሙላት ወይም የቁጥጥር ስርዓት ውድቀት, የሙቀት መጋለጥ, ውጫዊ አጭር ዑደት እና ውስጣዊ አጭር ዑደት ነው (ይህም በተለያዩ ሁኔታዎች ለምሳሌ ወደ ውስጥ መግባት ወይም ጥርስ, የቁሳቁስ ቆሻሻዎች, የውጭ ነገሮች ዘልቆ መግባት, ወዘተ. ).

የሕዋስ ሙቀት አላግባብ ጥቅም ላይ ከዋለ በኋላ ተቀጣጣይ ጋዝ ይፈጠራል። ከላይ ጀምሮ የመጀመሪያዎቹ ሶስት የፍንዳታ ጉዳዮች አንድ አይነት ምክንያት እንዳላቸው ማስተዋል ይችላሉ, ይህም ተቀጣጣይ ጋዝ በጊዜ ሊወጣ አይችልም. በዚህ ጊዜ ባትሪው, ሞጁሉ እና የእቃ መያዢያው የአየር ማቀነባበሪያ ሥርዓት በተለይ አስፈላጊ ናቸው. ባጠቃላይ ጋዞች ከባትሪው የሚወጡት በጭስ ማውጫው በኩል ሲሆን የጭስ ማውጫ ቫልቭ የግፊት መቆጣጠሪያው የሚቃጠሉ ጋዞችን ክምችት ሊቀንስ ይችላል። በሞጁል ደረጃ, በአጠቃላይ ውጫዊ የአየር ማራገቢያ ወይም የሼል ማቀዝቀዣ ንድፍ የሚቃጠሉ ጋዞችን መከማቸትን ለማስወገድ ጥቅም ላይ ይውላል. በመጨረሻም, በኮንቴይነር ደረጃ, የአየር ማናፈሻ መሳሪያዎች እና የክትትል ስርዓቶች በተጨማሪ ተቀጣጣይ ጋዞችን ለማስወገድ ያስፈልጋሉ.

2) በውጫዊ ረዳት ስርዓት ውድቀት ምክንያት የ ESS ውድቀት

በአጠቃላይ የ ESS አለመሳካት በረዳት ሲስተም ብልሽት የሚከሰተው ከባትሪ ሲስተም ውጭ ሲሆን ከውጭ አካላት ማቃጠል ወይም ጭስ ሊያስከትል ይችላል። እና ስርዓቱ በወቅቱ ተከታትሎ ምላሽ ሲሰጥ የሕዋስ ውድቀት ወይም የሙቀት መጎሳቆል አያመጣም። በቪስትራ ሞስ ማረፊያ ፓወር ጣቢያ ደረጃ 1 2021 እና ደረጃ 2 2022 በተከሰቱት አደጋዎች ጭስ እና የእሳት ቃጠሎ የመነጨው በወቅቱ በአገልግሎት አሰጣጥ ወቅት የጠፉ የቁጥጥር እና የኤሌትሪክ ብልሽት መሳሪያዎች በመጥፋታቸው እና በወቅቱ ምላሽ መስጠት ባለመቻላቸው ነው። . እንዲህ ዓይነቱ የእሳት ነበልባል ማቃጠል ብዙውን ጊዜ የሚጀምረው ከባትሪ ስርዓቱ ውጭ ወደ ሴሉ ውስጠኛው ክፍል ከመዛመቱ በፊት ነው ፣ ስለሆነም ምንም ኃይለኛ ውጫዊ ምላሽ እና ተቀጣጣይ የጋዝ ክምችት የለም ፣ እና ብዙውን ጊዜ ፍንዳታ የለም። ከዚህም በላይ የመርጨት ስርዓቱን በጊዜ መክፈት ከተቻለ በተቋሙ ላይ ከፍተኛ ጉዳት አያስከትልም።

እ.ኤ.አ. በ 2021 በጂሎንግ ፣ አውስትራሊያ የተከሰተው “የቪክቶሪያን ፓወር ጣቢያ” የእሳት አደጋ በባትሪው ውስጥ ባለው አጭር ዑደት በኩላንት መፍሰስ ምክንያት የተከሰተ ሲሆን ይህም የባትሪውን ስርዓት አካላዊ መገለል ትኩረት እንድንሰጥ ያስታውሰናል። እርስ በርስ መጠላለፍን ለማስወገድ በውጫዊ መገልገያዎች እና በባትሪ ስርዓቱ መካከል የተወሰነ ቦታ እንዲኖር ይመከራል. የባትሪው ስርዓት ውጫዊ አጭር ዑደትን ለማስቀረት የኢንሱሌሽን ተግባር የተገጠመለት መሆን አለበት።

የመከላከያ እርምጃዎች

ከላይ ከተጠቀሰው ትንተና, የ ESS አደጋዎች መንስኤዎች የሴሉ ሙቀት አላግባብ መጠቀም እና የረዳት ስርዓት አለመሳካት እንደሆኑ ግልጽ ነው. ሽንፈቱን መከላከል ካልተቻለ ፣ከእገዳው ውድቀት በኋላ ያለውን ተጨማሪ መበላሸት መቀነስ ኪሳራውን ሊቀንስ ይችላል። የመከላከያ እርምጃዎች ከሚከተሉት ገጽታዎች ሊወሰዱ ይችላሉ.

የሕዋስ ሙቀትን አላግባብ መጠቀም ከተከተለ በኋላ የሙቀት ስርጭትን ማገድ

በሴሎች መካከል ፣ በሞጁሎች ወይም በመደርደሪያዎች መካከል ሊጫኑ የሚችሉትን የሕዋስ የሙቀት አላግባብ መስፋፋትን ለመከላከል የኢንሱሌሽን ማገጃ መጨመር ይቻላል ። በኤንኤፍፒኤ 855 አባሪ ውስጥ (የቋሚ የኃይል ማከማቻ ስርዓቶችን ለመትከል መደበኛ) እንዲሁም ተዛማጅ መስፈርቶችን ማግኘት ይችላሉ። ማገጃውን ለመለየት የተወሰኑ እርምጃዎች ቀዝቃዛ ውሃ ሰሃን ፣ ኤርጄል እና መውደዶችን በሴሎች መካከል ማስገባትን ያካትታሉ።

በአንድ ሴል ውስጥ የሙቀት መጎሳቆል በሚከሰትበት ጊዜ የእሳት ማጥፊያ መሳሪያውን ለማግበር ፈጣን ምላሽ እንዲሰጥ የእሳት ማጥፊያ መሳሪያ ወደ ባትሪው ስርዓት መጨመር ይቻላል. ከሊቲየም-አዮን የእሳት አደጋዎች በስተጀርባ ያለው ኬሚስትሪ ከተለመዱት የእሳት ማጥፊያ መፍትሄዎች ይልቅ ለኃይል ማከማቻ ስርዓቶች የተለየ የእሳት ማጥፊያ ንድፍ ያመጣል, ይህም እሳቱን ለማጥፋት ብቻ ሳይሆን የባትሪውን ሙቀት ለመቀነስም ጭምር ነው. አለበለዚያ የሴሎች ውጫዊ ኬሚካላዊ ምላሾች መከሰታቸውን ይቀጥላሉ እና እንደገና መቀጣጠል ይጀምራሉ.

የእሳት ማጥፊያ ቁሳቁሶችን በሚመርጡበት ጊዜ ተጨማሪ ጥንቃቄ ያስፈልጋል. ውሃው በሚቃጠለው የባትሪ መያዣ ላይ በቀጥታ ከተረጨ ተቀጣጣይ የጋዝ ድብልቅ ይፈጥራል። እና የባትሪ መያዣው ወይም ክፈፉ ከብረት የተሰራ ከሆነ, ውሃ የሙቀት አላግባብ መጠቀምን አይከላከልም. አንዳንድ ሁኔታዎች ውሃ ወይም ሌሎች የፈሳሽ ዓይነቶች ከባትሪ ተርሚናሎች ጋር ሲገናኙ እሳቱን ሊያባብሰው እንደሚችል ያሳያሉ። ለምሳሌ በሴፕቴምበር 2021 በ Vistra Moss Landing ፓወር ጣቢያ ላይ በደረሰ የእሳት አደጋ የጣቢያው የማቀዝቀዣ ቱቦዎች እና የቧንቧ ማያያዣዎች በመበላሸታቸው በባትሪ መደርደሪያው ላይ ውሃ እንዲረጭ በማድረግ በመጨረሻም ባትሪዎቹ አጭር ዙር እና ቅስት እንዲፈጠር አድርጓል።

ተቀጣጣይ ጋዞች 1.Timely ልቀት

ከላይ ያሉት ሁሉም ሪፖርቶች የሚቃጠሉ ጋዞች ክምችት እንደ ፍንዳታ ዋና ምክንያት ይጠቁማሉ። ስለዚህ ይህንን አደጋ ለመቀነስ የጣቢያ ዲዛይን እና አቀማመጥ, የጋዝ መቆጣጠሪያ እና የአየር ማናፈሻ ስርዓቶች አስፈላጊ ናቸው. በ NFPA 855 መስፈርት ቀጣይነት ያለው የጋዝ መፈለጊያ ስርዓት እንደሚያስፈልግ ተጠቅሷል. የሚቀጣጠል ጋዝ የተወሰነ ደረጃ (ማለትም 25% የኤልኤፍኤል) ሲገኝ ስርዓቱ የአየር ማናፈሻን ይጀምራል። በተጨማሪም የ UL 9540A የሙከራ ደረጃ በተጨማሪም የጭስ ማውጫውን ለመሰብሰብ እና ዝቅተኛውን የጋዝ LFL ወሰን ለመለየት አስፈላጊ መሆኑን ይጠቅሳል።

ከአየር ማናፈሻ በተጨማሪ የፍንዳታ መከላከያ ፓነሎችን መጠቀምም ይመከራል. በኤንኤፍፒኤ 855 ኢኤስኤስ በ NFPA 68 (የፍንዳታ ጥበቃ በ Deflagration Venting ደረጃ) እና NFPA 69 (በፍንዳታ ጥበቃ ስርዓቶች ላይ ያሉ ደረጃዎች) መሠረት ሊጫኑ እና ሊቆዩ እንደሚችሉ ተጠቅሷል። ነገር ግን ስርዓቱ የእሳት እና የፍንዳታ ሙከራን (UL 9540A ወይም ተመጣጣኝ) ሲያከብር ከዚህ መስፈርት ነፃ ሊሆን ይችላል። ይሁን እንጂ የፈተና ሁኔታዎች ለትክክለኛው ሁኔታ ሙሉ በሙሉ የማይወክሉ እንደመሆናቸው መጠን የአየር ማናፈሻ እና የፍንዳታ መከላከያን ማሻሻል ይመከራል.

ረዳት ስርዓቶች 2.Failure መከላከል

በቂ ያልሆነ የሶፍትዌር/firmware ፕሮግራም እና የኮሚሽን/ቅድመ-ጅምር ሂደቶች ለቪክቶሪያ ፓወር ጣቢያ እና ቪስትራ ሞስ ማረፊያ ፓወር ጣቢያ የእሳት አደጋዎች አስተዋፅዖ አድርገዋል። በቪክቶሪያ ፓወር ጣቢያ እሳት ውስጥ በአንዱ ሞጁሎች የተነሳው የሙቀት መጎሳቆል አልታወቀም ወይም አልተዘጋም እና ተከታዩ እሳቱም አልተቋረጠም። ይህ ሁኔታ የተከሰተበት ምክንያት በወቅቱ የኮሚሽን ስራ አያስፈልግም ነበር እና ስርዓቱ በእጅ እንዲዘጋ የተደረገ ሲሆን ከእነዚህም መካከል የቴሌሜትሪ ሲስተም፣ የብልሽት መቆጣጠሪያ እና የኤሌክትሪክ ብልሽት መከላከያ መሳሪያዎችን ጨምሮ። በተጨማሪም የሱፐርቪዥን ቁጥጥር እና መረጃ ማግኛ (SCADA) ስርዓት እንዲሁ ገና አልሰራም ነበር, ምክንያቱም የመሳሪያዎች ግንኙነትን ለመመስረት 24 ሰዓታት ፈጅቷል.

ስለዚህ ማንኛቸውም ስራ ፈት ሞጁሎች እንደ ገባሪ ቴሌሜትሪ፣ ብልሽት መቆጣጠሪያ እና የኤሌክትሪክ ደህንነት መሳሪያዎች በእጅ ከመዝጋት ይልቅ እንዲኖራቸው ይመከራል። ሁሉም የኤሌክትሪክ ደህንነት መከላከያ መሳሪያዎች በንቃት ሁነታ መቀመጥ አለባቸው. በተጨማሪም, የተለያዩ የአደጋ ጊዜ ክስተቶችን ለመለየት እና ምላሽ ለመስጠት ተጨማሪ የማንቂያ ስርዓቶች መጨመር አለባቸው.

የሶፍትዌር ፕሮግራሚንግ ስህተት በVstra Moss Landing Power ጣቢያ ደረጃዎች 1 እና 2 ላይም ተገኝቷል፣የጅማሬው ገደብ ያልበለጠ፣የባትሪው ሙቀት መስጫ ነቅቷል። በተመሳሳይ ጊዜ ከባትሪው የላይኛው ክፍል መፍሰስ ጋር ያለው የውሃ ቱቦ ማገናኛ አለመሳካቱ ውሃው ለባትሪው ሞጁል እንዲገኝ እና ከዚያም አጭር ዙር እንዲፈጠር ያደርገዋል. እነዚህ ሁለት ምሳሌዎች ለሶፍትዌር/firmware ፕሮግራሚንግ ከጅምር ሂደቱ በፊት መፈተሽ እና ማረም ምን ያህል አስፈላጊ እንደሆነ ያሳያሉ።

ማጠቃለያ

በኃይል ማከማቻ ጣቢያ ውስጥ በርካታ የእሳት አደጋዎችን በመተንተን ለአየር ማናፈሻ እና ፍንዳታ ቁጥጥር ፣ ትክክለኛ የመጫን እና የኮሚሽን ሂደቶች ፣የሶፍትዌር ፕሮግራሚንግ ቼኮችን ጨምሮ የባትሪ አደጋዎችን ለመከላከል ከፍተኛ ትኩረት ሊሰጠው ይገባል ። በተጨማሪም መርዛማ ጋዞችን እና ንጥረ ነገሮችን ለማመንጨት አጠቃላይ የአደጋ ጊዜ ምላሽ እቅድ መዘጋጀት አለበት.