پس منظر

توانائي جي بحران گذريل ڪجهه سالن ۾ ليٿيم آئن بيٽري انرجي اسٽوريج سسٽم (ESS) کي وڌيڪ استعمال ۾ آڻي ڇڏيو آهي، پر اتي ڪيترائي خطرناڪ حادثا پڻ ٿيا آهن، جن جي نتيجي ۾ سهولتن ۽ ماحول کي نقصان، معاشي نقصان ۽ حتي نقصان به ٿيو آهي. زندگي. تحقيق مان معلوم ٿيو آهي ته جيتوڻيڪ ESS بيٽري سسٽم سان لاڳاپيل معيار پورا ڪيا آهن، جهڙوڪ UL 9540 ۽ UL 9540A، حرارتي بدعنواني ۽ باهه واقع ٿي ويا آهن. تنهن ڪري، ماضي جي ڪيسن مان سبق سکڻ ۽ خطرن ۽ انهن جي جوابن جو تجزيو ڪرڻ ESS ٽيڪنالاجي جي ترقي کي فائدو ڏيندو.

ڪيسن جو جائزو

ھيٺ ڏنل 2019 کان وٺي اڄ تائين سڄي دنيا ۾ وڏي پيماني تي ESS جي حادثن جي ڪيسن جو خلاصو ڪري ٿو، جيڪي عام طور تي رپورٽ ڪيا ويا آھن.

مٿين حادثن جي سببن کي هيٺين ٻن طور اختصار ڪري سگهجي ٿو:

1) اندروني سيل جي ناڪامي بيٽري ۽ ماڊل جي حرارتي غلط استعمال کي شروع ڪري ٿي، ۽ آخرڪار سڄي ESS کي باهه يا ڌماڪي کي پڪڙڻ جو سبب بڻائيندو آهي.

سيل جي حرارتي بدعنواني جي سبب ناڪامي بنيادي طور تي ڏٺو ويو آهي ته هڪ ڌماڪي جي پٺيان هڪ باهه. مثال طور، 2019 ۾ ايريزونا، يو ايس اي ۾ ميڪ ميڪن پاور اسٽيشن جا حادثا ۽ 2021 ۾ بيجنگ، چين ۾ فينگتائي پاور اسٽيشن ٻئي باهه کان پوءِ ڌماڪا ٿيا. اهڙو واقعو هڪ سيل جي ناڪامي جي ڪري ٿئي ٿو، جيڪو اندروني ڪيميائي رد عمل کي شروع ڪري ٿو، گرمي جاري ڪري ٿو (exothermic رد عمل)، ۽ درجه حرارت وڌندو رهي ٿو ۽ ويجهي سيلز ۽ ماڊلز تائين پکڙيل آهي، باهه يا ڌماڪي جو سبب پڻ. سيل جي ناڪامي موڊ عام طور تي اوور چارج يا ڪنٽرول سسٽم جي ناڪامي، حرارتي نمائش، خارجي شارٽ سرڪٽ ۽ اندروني شارٽ سرڪٽ (جيڪو مختلف حالتن جي ڪري ٿي سگهي ٿو جهڙوڪ انڊينٽيشن يا ڊينٽ، مواد جي نجاست، خارجي شين جي دخول وغيره. ).

سيل جي حرارتي بدعنواني کان پوء، ٻرندڙ گئس پيدا ڪئي ويندي. مٿي کان توهان نوٽيس ڪري سگهو ٿا ته ڌماڪي جي پهرين ٽن ڪيسن جو هڪ ئي سبب آهي، اهو آهي ٻرندڙ گئس بروقت خارج نه ٿي سگهي. هن نقطي تي، بيٽري، ماڊل ۽ ڪنٽينر وائنٽيليشن سسٽم خاص طور تي اهم آهن. عام طور تي گيسز بيٽري مان خارج ٿيل والو ذريعي خارج ٿينديون آهن، ۽ نڪرڻ واري والو جي دٻاء جي ضابطي کي آتش گيس جي جمع کي گھٽائي سگھي ٿو. ماڊل اسٽيج ۾، عام طور تي هڪ خارجي پرستار يا شيل جي کولنگ ڊيزائن کي استعمال ڪيو ويندو ته جيئن آتش گيس جي جمع ٿيڻ کان بچڻ لاء. آخرڪار، ڪنٽينر اسٽيج ۾، وائنٽيليشن سهولتون ۽ مانيٽرنگ سسٽم پڻ گهربل گيس کي ڪڍڻ لاء گهربل آهن.

2) خارجي معاون سسٽم جي ناڪامي سبب ESS ناڪامي

هڪ مجموعي ESS ناڪامي جو سبب هڪ معاون سسٽم جي ناڪامي عام طور تي بيٽري سسٽم کان ٻاهر ٿيندي آهي ۽ نتيجي ۾ خارجي اجزاء مان جلڻ يا دونھون ٿي سگھي ٿو. ۽ جڏهن سسٽم مانيٽر ڪيو ۽ ان کي بروقت انداز ۾ جواب ڏنو، اهو سيل جي ناڪامي يا حرارتي بدعنواني جي اڳواڻي نه ڪندو. وسٽرا ماس لينڊنگ پاور اسٽيشن فيز 1 2021 ۽ فيز 2 2022 جي حادثن ۾، دونھون ۽ باهه پيدا ڪئي وئي ڇاڪاڻ ته فالٽ مانيٽرنگ ۽ اليڪٽريڪل فيل-سيف ڊيوائسز ان وقت بند ڪيا ويا هئا ۽ ڪميشننگ مرحلي دوران بروقت جواب نه ڏئي سگهيا هئا. . اهڙي قسم جي شعلي جو ٻرڻ عام طور تي بيٽري سسٽم جي ٻاهران شروع ٿئي ٿو ان کان اڳ جو اهو آخرڪار سيل جي اندر تائين پکڙجي وڃي، تنهنڪري اتي ڪو به تشدد وارو خارجي رد عمل ۽ ٻرندڙ گئس جمع نه ٿيندو آهي، ۽ تنهنڪري عام طور تي ڪو ڌماڪو نه ٿيندو آهي. وڌيڪ ڇا آهي، جيڪڏهن اسپريلر سسٽم کي وقت تي چالو ڪري سگهجي ٿو، اهو سهولت کي وسيع نقصان نه ڏيندو.

2021 ۾ آسٽريليا جي جيلونگ ۾ ”وڪٽورين پاور اسٽيشن“ کي باهه جو حادثو بيٽري ۾ شارٽ سرڪٽ جي ڪري ڪولنٽ ليڪيج سبب پيش آيو، جيڪو اسان کي بيٽري سسٽم جي فزيڪل آئسوليشن تي ڌيان ڏيڻ جي ياد ڏياري ٿو. اها صلاح ڏني وئي آهي ته ٻاهرين سهولتن ۽ بيٽري سسٽم جي وچ ۾ هڪ خاص جاءِ رکڻ لاءِ باهمي مداخلت کان بچڻ لاءِ. ٻاهرين شارٽ سرڪٽ کان بچڻ لاءِ بيٽري جو نظام پڻ موصليت جي ڪم سان ليس هجڻ گهرجي.

انسدادي طريقا

مٿين تجزيي مان، اهو واضح ٿئي ٿو ته ESS حادثات جو سبب سيل جي حرارتي غلط استعمال ۽ معاون سسٽم جي ناڪامي آهي. جيڪڏهن ناڪاميءَ کي روڪي نه ٿو سگهجي، ته پوءِ بلاڪ ٿيڻ جي ناڪاميءَ کان پوءِ وڌيڪ خرابيءَ کي گهٽائڻ سان به نقصان گهٽجي سگهي ٿو. جوابي قدمن کي هيٺين حصن مان سمجهي سگهجي ٿو:

سيل جي حرارتي بدعنواني کان پوء تھرمل اسپريڊ کي بلاڪ ڪرڻ

موصليت جي رڪاوٽ کي سيل جي حرارتي بدعنواني جي پکيڙ کي روڪڻ لاء شامل ڪري سگھجي ٿو، جيڪو سيلن جي وچ ۾، ماڊل جي وچ ۾ يا ريڪ جي وچ ۾ نصب ٿي سگھي ٿو. NFPA 855 (Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems) جي ضميمي ۾، توھان پڻ لاڳاپيل گھرجون ڳولي سگھو ٿا. رڪاوٽ کي الڳ ڪرڻ لاءِ مخصوص قدمن ۾ شامل ڪرڻ شامل آهن ٿڌي پاڻي جي پليٽون، ايئرگل ۽ سيلز جي وچ ۾ پسند.

بيٽري سسٽم ۾ هڪ فائر سپپريشن ڊيوائس شامل ڪري سگهجي ٿي ته جيئن اهو فوري طور تي رد عمل ظاهر ڪري باهه کي دٻائڻ واري ڊوائيس کي چالو ڪري سگهي جڏهن حرارتي بدعنواني هڪ سيل ۾ ٿئي ٿي. ليٿيم آئن باهه جي خطرن جي پويان ڪيمسٽري انرجي اسٽوريج سسٽم لاءِ روايتي فائر فائٽنگ حلن جي ڀيٽ ۾ مختلف فائر سپپريشن ڊيزائن ڏانهن وٺي ٿي، جيڪا نه رڳو باهه کي وسائڻ، پر بيٽري جي گرمي پد کي گهٽائڻ لاءِ پڻ آهي. ٻي صورت ۾، سيلز جي exothermic ڪيميائي رد عمل جاري رهندو ۽ ٻيهر ٻرندڙ کي متحرڪ ڪندو.

باهه وسائڻ واري مواد کي چونڊڻ وقت اضافي خيال جي ضرورت آهي. جيڪڏهن پاڻي سڌو سنئون ٻرندڙ بيٽري جي ڪيسنگ تي اسپري ڪيو وڃي ته هڪ ٻرندڙ گئس جو مرکب پيدا ٿي سگهي ٿو. ۽ جيڪڏهن بيٽري جو ڪيسنگ يا فريم اسٽيل مان ٺهيل آهي، پاڻي حرارتي غلط استعمال کي روڪڻ نه ڏيندو. ڪجهه ڪيس ظاهر ڪن ٿا ته بيٽري ٽرمينل سان رابطي ۾ پاڻي يا ٻين قسم جا مائع پڻ باهه کي وڌائي سگهن ٿا. مثال طور، سيپٽمبر 2021 ۾ وسٽرا ماس لينڊنگ پاور اسٽيشن جي باهه جي حادثي ۾، رپورٽن ۾ اشارو ڪيو ويو ته اسٽيشن جي کولنگ هوز ۽ پائپ جوائنٽ ناڪام ٿي ويا، جنهن جي ڪري بيٽري جي ريڪ تي پاڻي اسپري ٿيو ۽ آخرڪار بيٽرين کي شارٽ سرڪٽ ۽ آرڪ جو سبب بڻيو.

1. ٻرندڙ گئسن جو بروقت اخراج

مٿين سڀني واقعن جون رپورٽون ڌماڪي جي بنيادي سبب جي طور تي آتش گيس جي ڪنسنٽريشن ڏانهن اشارو ڪن ٿيون. تنهن ڪري، سائيٽ جي ڊيزائن ۽ ترتيب، گيس مانيٽرنگ ۽ وينٽيليشن سسٽم هن خطري کي گهٽائڻ لاء اهم آهن. NFPA 855 معيار ۾ ذڪر ڪيو ويو آهي ته هڪ مسلسل گيس ڳولڻ وارو نظام گهربل آهي. جڏهن ٻرندڙ گئس جي هڪ خاص سطح (يعني LFL جو 25٪) معلوم ٿئي ٿو، سسٽم نڪرڻ شروع ڪندو. ان کان علاوه، UL 9540A ٽيسٽ معيار پڻ اخراج گڏ ڪرڻ ۽ گيس LFL جي هيٺين حد کي ڳولڻ جي ضرورت جو ذڪر ڪري ٿو.

وينٽنگ ڪرڻ کان علاوه، ڌماڪي جي امدادي پينل جو استعمال پڻ سفارش ڪئي وئي آهي. NFPA 855 ۾ اهو ذڪر ڪيو ويو آهي ته ESSs کي NFPA 68 (Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting) ۽ NFPA 69 (Standards on Explosion Protection Systems) جي مطابق نصب ۽ برقرار رکڻو آهي. بهرحال، جڏهن سسٽم کي باهه ۽ ڌماڪي جي امتحان (UL 9540A يا برابر) جي تعميل آهي، اهو هن گهرج کان مستثني ٿي سگهي ٿو. تنهن هوندي، جيئن ته جانچ جون حالتون مڪمل طور تي حقيقي صورتحال جي نمائندگي نه ڪن، وائيٽليشن ۽ ڌماڪي جي حفاظت کي وڌائڻ جي سفارش ڪئي وئي آهي.

2. معاون سسٽم جي ناڪامي جي روڪٿام

نامناسب سافٽ ويئر/فرم ويئر پروگرامنگ ۽ ڪميشننگ/پري-اسٽارٽ طريقيڪار پڻ وڪٽورين پاور اسٽيشن ۽ ويسٽرا ماس لينڊنگ پاور اسٽيشن جي باهه جي واقعن ۾ حصو ورتو. وڪٽورين پاور اسٽيشن جي باهه ۾، هڪ ماڊلز مان هڪ طرفان شروع ڪيل حرارتي بدعنواني جي سڃاڻپ يا بند نه ڪئي وئي هئي، ۽ هيٺ ڏنل باهه ۾ مداخلت نه ڪئي وئي هئي. هن صورتحال جو سبب اهو آهي ته ان وقت ڪميشن جي ضرورت نه هئي، ۽ سسٽم کي دستي طور تي بند ڪيو ويو، جنهن ۾ ٽيلي ميٽري سسٽم، فالٽ مانيٽرنگ ۽ برقي ناڪامي محفوظ ڊوائيس شامل آهن. ان کان علاوه، سپروائيزري ڪنٽرول ۽ ڊيٽا حاصل ڪرڻ (SCADA) سسٽم پڻ اڃا تائين ڪم نه ڪيو ويو آهي، ڇاڪاڻ ته اهو سامان جي رابطي کي قائم ڪرڻ ۾ 24 ڪلاڪ وٺندو هو.

تنهن ڪري، اها سفارش ڪئي وئي آهي ته ڪنهن به بيڪار ماڊلز ۾ ڊوائيسز جهڙوڪ فعال ٽيليميٽري، فالٽ مانيٽرنگ ۽ اليڪٽرڪ سيفٽي ڊيوائسز هجڻ گهرجن، بجاءِ هڪ لاڪ آئوٽ سوئچ ذريعي دستي طور تي بند ٿيڻ جي. سڀ برقي حفاظت جي حفاظت ڊوائيسز کي فعال موڊ ۾ رکيو وڃي. ان کان علاوه، اضافي الارم سسٽم شامل ڪيو وڃي مختلف هنگامي واقعن جي سڃاڻپ ۽ جواب ڏيڻ لاء.

ويسٽرا ماس لينڊنگ پاور اسٽيشن فيز 1 ۽ 2 ۾ هڪ سافٽ ويئر پروگرامنگ جي غلطي پڻ ملي هئي، جيئن شروع ٿيڻ واري حد کان وڌيڪ نه هئي، بيٽري جي گرمي سنڪ کي چالو ڪيو ويو. ساڳئي وقت، بيٽري جي مٿئين پرت جي ليڪ سان پاڻي جي پائپ جي ڪنيڪٽر جي ناڪامي پاڻي کي بيٽري جي ماڊل تائين پهچائي ٿو ۽ پوء شارٽ سرڪٽ جو سبب بڻجندو آهي. اهي ٻه مثال ڏيکارين ٿا ته اهو ڪيترو اهم آهي سافٽ ويئر/فرم ويئر پروگرامنگ لاءِ چيڪ ڪيو وڃي ۽ شروع ٿيڻ واري عمل کان اڳ ڊيب ڪيو وڃي.

خلاصو

انرجي اسٽوريج اسٽيشن ۾ ڪيترن ئي فائر حادثن جي تجزيي ذريعي، وائنٽيليشن ۽ ڌماڪي جي ڪنٽرول کي اعلي ترجيح ڏني وڃي، مناسب تنصيب ۽ ڪميشن جي طريقيڪار، بشمول سافٽ ويئر پروگرامنگ چيڪ، جيڪي بيٽري حادثات کي روڪي سگهن ٿيون. ان کان علاوه، هڪ جامع ايمرجنسي رسپانس پلان تيار ڪيو وڃي ته جيئن زهريلي گيس ۽ مادي جي پيداوار کي منهن ڏئي سگهجي.