Суурь

Эрчим хүчний хямрал нь сүүлийн хэдэн жилд лити-ион батерейны эрчим хүч хадгалах системийг (ESS) илүү өргөнөөр ашиглах болсон ч барилга байгууламж, байгаль орчинд хохирол учруулах, эдийн засгийн алдагдал, тэр ч байтугай цахилгаан эрчим хүчийг алдах зэрэг олон аюултай осол гарсан. амьдрал.Хэдий ESS нь UL 9540, UL 9540A зэрэг батерейны системтэй холбоотой стандартыг хангасан ч дулааны буруугаар ашиглах, гал түймэр гарах тохиолдол гарсныг мөрдөн байцаалтын явцад тогтоожээ.Тиймээс өнгөрсөн тохиолдлуудаас сургамж авч, эрсдэл, түүний эсрэг арга хэмжээний талаар дүн шинжилгээ хийх нь ESS технологийг хөгжүүлэхэд ашигтай болно.

Хэргийн тойм

2019 оноос өнөөг хүртэл дэлхий даяар олон нийтэд мэдээлэгдсэн томоохон хэмжээний ESS ослын тохиолдлуудыг дараах байдлаар нэгтгэн харуулав.

Дээрх ослын шалтгааныг дараах хоёр зүйлээр дүгнэж болно.

1) Дотоод үүрний эвдрэл нь батерей болон модулийн дулааны зохисгүй хэрэглээг өдөөж, эцэст нь ESS бүхэлдээ галд өртөх эсвэл дэлбэрэхэд хүргэдэг.

Эсийн дулааны зохисгүй хэрэглээний улмаас үүссэн эвдрэл нь үндсэндээ галын дараа дэлбэрэх явдал юм.Тухайлбал, 2019 онд АНУ-ын Аризона муж улсын МакМикэн цахилгаан станц, 2021 онд БНХАУ-ын Бээжин хотын Фэнтай цахилгаан станцад гарсан осол нь галын дараа дэлбэрчээ.Ийм үзэгдэл нь нэг эсийн эвдрэлээс үүдэлтэй бөгөөд энэ нь дотоод химийн урвалыг өдөөж, дулаан (экзотермик урвал) ялгаруулж, температур нэмэгдсээр, ойролцоох эсүүд болон модулиудад тархаж, гал түймэр, тэр ч байтугай дэлбэрэлт үүсгэдэг.Элементийн эвдрэлийн горим нь ерөнхийдөө хэт цэнэглэлт эсвэл хяналтын системийн доголдол, дулааны нөлөөлөл, гадаад богино холболт, дотоод богино холболт (энэ нь догол, хонхорхой, материалын хольц, гаднах объектын нэвтрэлт гэх мэт янз бүрийн нөхцөл байдлаас үүдэлтэй байж болно. ).

Эсийн дулааны буруугаар ашигласны дараа шатамхай хий үүсэх болно.Дээрхээс харахад дэлбэрэлтийн эхний гурван тохиолдол нь ижил шалтгаантай, өөрөөр хэлбэл шатамхай хий нь цаг тухайд нь гадагшилж чадахгүй байгааг анзаарч болно.Энэ үед батерей, модуль, савны агааржуулалтын систем онцгой чухал юм.Ерөнхийдөө хий нь яндангийн хавхлагаар дамжин зайнаас гадагшилдаг бөгөөд яндангийн хавхлагын даралтын зохицуулалт нь шатамхай хийн хуримтлалыг бууруулдаг.Модулийн үе шатанд шатамхай хий хуримтлагдахаас зайлсхийхийн тулд ерөнхийдөө гаднах сэнс эсвэл бүрхүүлийн хөргөлтийн загварыг ашиглана.Эцэст нь, савны үе шатанд шатамхай хийг нүүлгэн шилжүүлэхийн тулд агааржуулалтын байгууламж, хяналтын систем шаардлагатай.

2) Гадаад туслах системийн эвдрэлээс үүссэн ESS-ийн эвдрэл

Туслах системийн эвдрэлээс үүдэлтэй ESS-ийн ерөнхий доголдол нь ихэвчлэн зайны системээс гадуур тохиолддог бөгөөд гаднах эд ангиудыг шатааж, утаа үүсгэж болзошгүй.Систем үүнийг цаг тухайд нь хянаж, хариу арга хэмжээ авбал энэ нь эсийн эвдрэл, дулааны зохисгүй хэрэглээнд хүргэхгүй.Vistra Moss Landing цахилгаан станцын 2021 оны 1-р шат, 2022 оны 2-р үе шатны ослын үед ашиглалтад оруулах үе шатанд гэмтэл хянах болон цахилгааны эвдрэлээс хамгаалах төхөөрөмжийг тухайн үед унтрааж, цаг тухайд нь хариу өгөх боломжгүй байснаас утаа, гал гарсан. .Энэ төрлийн дөл шатаах нь ихэвчлэн зайны системийн гаднаас эхэлдэг бөгөөд эцэст нь эсийн дотор тал руу тархдаг тул хүчтэй экзотермик урвал, шатамхай хийн хуримтлал байхгүй тул ихэвчлэн дэлбэрдэггүй.Дээрээс нь ус цацах системийг цаг тухайд нь асааж чадвал байгууламжид их хэмжээний хохирол учруулахгүй.

2021 онд Австралийн Гилонг ​​хотод гарсан “Викторийн цахилгаан станц”-ын галын осол нь хөргөлтийн шингэн алдагдсанаас үүссэн зайны богино залгааны улмаас үүссэн бөгөөд энэ нь аккумуляторын системийн физик тусгаарлалтад анхаарахыг сануулж байна.Бие биедээ хөндлөнгөөс оролцохгүйн тулд гаднах байгууламж болон батерейны системийн хооронд тодорхой зай үлдээхийг зөвлөж байна.Мөн зайны систем нь гаднах богино холболтоос зайлсхийхийн тулд тусгаарлагч функцээр тоноглогдсон байх ёстой.

Эсрэг арга хэмжээ

Дээрх дүн шинжилгээнээс харахад ESS-ийн ослын шалтгаан нь эсийн дулааны зохисгүй хэрэглээ, туслах системийн эвдрэл юм.Хэрэв эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх боломжгүй бол блоклох эвдрэлийн дараа улам бүр доройтохыг багасгах нь алдагдлыг бууруулж чадна.Эсрэг арга хэмжээг дараахь талаас нь авч үзэж болно.

Эсийн дулааны хүчирхийллийн дараа дулааны тархалтыг хаах

Дулаан тусгаарлагч хаалт нэмж, эсийн хооронд, модулиудын хооронд эсвэл тавиурын хооронд суурилуулж болох дулааны урвуулан ашиглах тархалтыг хаах боломжтой.NFPA 855 (Хөдөлгөөнгүй эрчим хүч хадгалах системийг суурилуулах стандарт) хавсралтаас та холбогдох шаардлагуудыг олж болно.Саадыг тусгаарлах тусгай арга хэмжээнүүд нь эсийн хооронд хүйтэн устай хавтан, аэрогель, лайк оруулах явдал юм.

Батерейны системд гал унтраах төхөөрөмжийг нэмж оруулснаар нэг үүрэнд дулааны хүчин зүйл тохиолдоход гал унтраах төхөөрөмжийг идэвхжүүлэхийн тулд хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх боломжтой.Лити-ион галын аюулын цаадах хими нь ердийн гал унтраах шийдлээс эрчим хүч хадгалах системд зориулсан гал унтраах дизайны өөр загварт хүргэдэг бөгөөд энэ нь зөвхөн галыг унтраах төдийгүй батерейны температурыг бууруулахад чиглэгддэг.Үгүй бол эсийн экзотермик химийн урвалууд үргэлжилж, дахин гал асаахыг өдөөдөг.

Гал унтраах материалыг сонгохдоо онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй.Хэрэв усыг шатаж буй батерейны яндан дээр шууд цацвал шатамхай хийн хольц үүсч болно.Хэрэв зайны хайрцаг эсвэл хүрээ нь гангаар хийгдсэн бол ус нь дулааны буруугаар ашиглахаас сэргийлж чадахгүй.Зарим тохиолдолд ус эсвэл бусад төрлийн шингэн нь батерейны терминалуудтай харьцах нь галыг улам хурцатгаж болзошгүйг харуулж байна.Жишээлбэл, 2021 оны 9-р сард Vistra Moss Landing цахилгаан станцад гарсан галын ослын улмаас станцын хөргөх хоолой, хоолойны холболт эвдэрч, батерейны тавиур дээр ус цацагдаж, эцэст нь батерейнууд богино холболт, нум үүсэхэд хүргэсэн гэж мэдээлсэн.

1.Шатах хийг цаг тухайд нь гаргах

Дээрх бүх тохиолдлын тайланд дэлбэрэлтийн үндсэн шалтгаан нь шатамхай хийн агууламжийг харуулж байна.Тиймээс талбайн зураг төсөл, зохион байгуулалт, хийн хяналт, агааржуулалтын систем нь энэ эрсдлийг бууруулахад чухал ач холбогдолтой юм.NFPA 855 стандартад тасралтгүй хий илрүүлэх систем шаардлагатай гэж дурдсан байдаг.Тодорхой түвшний шатамхай хий (өөрөөр хэлбэл LFL-ийн 25%) илэрсэн үед систем нь яндангийн агааржуулалтыг эхлүүлнэ.Нэмж дурдахад UL 9540A туршилтын стандарт нь яндан цуглуулах, хийн LFL-ийн доод хязгаарыг илрүүлэх шаардлагыг мөн дурдсан байдаг.

Агааржуулалтаас гадна тэсрэлтээс хамгаалах хавтанг ашиглахыг зөвлөж байна.NFPA 855-д ESS-ийг NFPA 68 (Дэлбэрэлтээс хамгаалах стандарт) ба NFPA 69 (Дэлбэрэлтээс хамгаалах системийн стандарт) -ын дагуу суурилуулж, засвар үйлчилгээ хийх ёстой гэж дурдсан байдаг.Гэсэн хэдий ч систем нь галын болон тэсрэлтийн туршилтыг (UL 9540A эсвэл түүнтэй адилтгах) хангасан тохиолдолд энэ шаардлагаас чөлөөлөгдөж болно.Гэсэн хэдий ч туршилтын нөхцөл нь бодит байдлыг бүрэн төлөөлөхгүй тул агааржуулалт, тэсрэлтээс хамгаалах хамгаалалтыг сайжруулахыг зөвлөж байна.

2. Туслах системийн эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх

Програм хангамж/програм хангамжийн зохисгүй програмчлал, ашиглалтад оруулах/эхлүүлэхийн өмнөх журам нь Викторийн цахилгаан станц болон Вистра Мосс буух цахилгаан станцын гал түймэр гарахад нөлөөлсөн.Викторийн цахилгаан станцын гал түймрийн үед модулиудын аль нэгнийх нь эхлүүлсэн дулааны хүчирхийлэл тодорхойлогдоогүй эсвэл хаагдаагүй бөгөөд дараа нь гарсан галыг таслаагүй.Ийм нөхцөл байдал үүсэх болсон шалтгаан нь тухайн үед ашиглалтад оруулах шаардлагагүй, телеметрийн систем, алдааны хяналт, цахилгааны эвдрэлээс хамгаалах төхөөрөмж зэрэг системийг гараар унтраасантай холбоотой юм.Түүнчлэн, тоног төхөөрөмжийг холбоход 24 цаг зарцуулсан тул Хяналтын хяналт ба мэдээлэл цуглуулах систем (SCADA) мөн ажиллаж амжаагүй байна.

Тиймээс ямар ч сул зогсолттой модулиудыг түгжигч унтраалгаар гараар унтраахын оронд идэвхтэй телеметр, алдааны хяналт, цахилгааны аюулгүй байдлын төхөөрөмжтэй байхыг зөвлөж байна.Бүх цахилгааны аюулгүй байдлын хамгаалалтын хэрэгслийг идэвхтэй горимд байлгах хэрэгтэй.Нэмж дурдахад, яаралтай тусламжийн янз бүрийн үйл явдлыг тодорхойлох, хариу арга хэмжээ авахын тулд нэмэлт дохиоллын системийг нэмж оруулах хэрэгтэй.

Вистра Мосс буух цахилгаан станцын 1, 2-р үе шатуудад програм хангамжийн програмчлалын алдаа олдсон тул эхлүүлэх босго хэтрээгүй, батерейны дулаан шингээгч идэвхжсэн байна.Үүний зэрэгцээ батерейны дээд давхарга гоожиж, ус дамжуулах хоолойн холболтын эвдрэл нь батерейны модульд усыг ашиглах боломжтой болгож, улмаар богино холболт үүсгэдэг.Эдгээр хоёр жишээ нь програм хангамж/програм хангамжийн програмчлалыг эхлүүлэхийн өмнө шалгаж, дибаг хийх нь хэр чухал болохыг харуулж байна.

Дүгнэлт

Эрчим хүч хадгалах станцад гарсан хэд хэдэн галын ослын шинжилгээг хийснээр батерейны ослоос урьдчилан сэргийлэх боломжтой агааржуулалт, дэлбэрэлтийн хяналт, зөв ​​суурилуулалт, ашиглалтанд оруулах журам, тэр дундаа програм хангамжийн програмчлалын шалгалт зэрэгт өндөр ач холбогдол өгөх ёстой.Түүнчлэн, хорт хий, бодис үүсэхтэй тэмцэх онцгой байдлын цогц төлөвлөгөөг боловсруулах хэрэгтэй.