Пожары батарей в системах накопления энергии (ESS) случаются чаще, чем может показаться.
Они редко становятся достоянием широкой общественности, а трагедий удается избежать, потому что ESS обычно устанавливаются вдали от жилых или коммерческих зон.
Однако по мере распространения возобновляемых источников энергии, а также электромобилей, микросетей и других «зеленых» решений, ESS будут появляться все чаще и ближе, вплоть до окраин и центра наших городов.
Например, в недалеком будущем владельцы электромобилей смогут заряжаться на станции быстрой зарядки рядом с продуктовым магазином, используя энергию ESS, которая аккумулируется с солнечных панелей на крыше.
Вызовы для местных властей и специалистов
Поэтому крайне важно, чтобы местные органы (AHJ), пожарные службы, градостроители и лица, принимающие решения, адаптировались к изменяющимся технологиям. Им необходимо понимать риски, связанные с ESS, и обучаться эффективным методам защиты от явления, известного как «тепловой разгон».
Угроза теплового разгона
Литий-ионные батареи могут загореться в случае повреждений или из-за дефектной ячейки, которая запускает тепловой разгон — процесс, при котором перегрев батареи вызывает цепную реакцию в соседних ячейках и модулях.
Типичные методы тушения таких пожаров включают использование химических средств класса B, но внутренние тесты Fike показали, что эти пожары продолжают гореть длительное время, выделяя огромное количество токсичных и взрывоопасных газов.
Так, во время инцидента с ESS в городе Сюрпрайз (Аризона) в 2019 году противопожарные системы сработали, но не справились с реальной угрозой — распространением теплового разгона.
Как объяснил Том Фаррелл, главный инженер Fike:
«Противопожарная система снизила начальный нагрев и подавила пламя, но она не справилась с тепловым разгоном, который является крайне опасным и непредсказуемым явлением».
Из-за отсутствия эффективного решения, AHJ часто отказываются размещать ESS в густонаселенных районах, предпочитая удаленные локации.
Почему традиционные системы не работают?
Хотя пожар может быть потушен традиционными средствами (химическими агентами, водой, инертными газами), проблема теплового разгона остается нерешенной.
Такие системы расходуются при тушении, но тепловой разгон может продолжаться длительное время, и каждая новая реакция вытесняет защитные газы, делая систему уязвимой.
Для решения проблемы требуется не просто противопожарная, а комплексная тепловая система, способная предотвратить цепную реакцию.
Прорывное решение: Fike Blue
Команда Fike разработала инновационное средство Fike Blue — жидкость, которая вводится непосредственно в модуль ESS, поглощая тепло и предотвращая тепловой разгон.
На тестах с батареями из 36 ячеек с использованием Fike Blue было потеряно лишь шесть ячеек, в то время как остальная часть модуля осталась неповрежденной. Температура снизилась до 60–70°C, что значительно ниже, чем 450°C при неконтролируемом возгорании.
Преимущества Fike Blue:
- Позволяет быстро ликвидировать возгорание, делая модуль безопасным для работы спасателей.
- Использует минимальное количество жидкости (около 26 галлонов), в отличие от тысяч литров воды, требуемых традиционными системами.
- Абсолютно нетоксичен, биоразлагаем и безопасен для окружающей среды.
Результаты тестирования
Тесты в лаборатории CSA подтвердили, что Fike Blue останавливает тепловой разгон внутри модуля.
«Эксперты, наблюдавшие за тестами, сказали, что никогда не видели ничего подобного», — отметил Фаррелл.
Заключение
С Fike Blue становится возможным безопасное размещение ESS в городской среде. Стратегия «дать выгореть», принятая некоторыми специалистами, больше не является оправданной, особенно с учетом существования более безопасного и эффективного решения.
«Пусть горит — это безответственная стратегия», — подчеркивает Фаррелл.
«В условиях города она может привести к катастрофическим последствиям, включая выделение токсичных газов. С Fike Blue вместо 1,000 ячеек может сгореть лишь 50, что делает проблему контролируемой».
С помощью этого решения Fike меняет подход к безопасности ESS, создавая возможности для их интеграции в города без ущерба для людей и окружающей среды.