اختصاصی دیدبان شمال:
به گزارش دیدبان شمال از اینترستینگ انجینیرینگ، شرکت انرژی چینی HiTHIUM یک آزمایش ایمنی برجسته برای باتریهای در مقیاس شبکه را به پایان رسانده و ذخیرهسازی انرژی را به یک سطح اعتبارسنجی جدید ارتقا داده است.
این شرکت آنچه را که به گفتهی خودش اولین آزمایش آتشسوزی در مقیاس بزرگ در فضای باز جهان است، روی یک سیستم ذخیره انرژی ۶.۲۵ مگاوات ساعتی با مدت زمان چهار ساعت که با سلولهای باتری کیلوآمپر ساعتی ساخته شده است، انجام داد.
این آزمایش تحت نظارت کامل UL Solutions، مقامات ذیصلاح ایالات متحده و مهندسان حفاظت از آتش انجام شد و از آخرین الزامات UL 9540A (2025) و NFPA 855 (2026) پیروی کرد.
نتایج به سیستمی اشاره دارد که حتی تحت سوءاستفاده شدید نیز میتواند پایدار و قابل پیشبینی باقی بماند، که با توجه به رشد روزافزون تأسیسات ذخیرهسازی در سراسر ایالات متحده، نگرانی اساسی محسوب میشود.
سوق دادن آزمایش آتش به سمت یک واقعیت سختتر
این آزمایش به گونهای طراحی شده بود که بدترین حالت و سناریوهای خرابی در دنیای واقعی را منعکس کند، نه شرایط آزمایشگاهی کنترلشده. سازنده باتری در طول این رویداد، دربهای کانتینر را کاملاً باز گذاشت و یک محیط احتراق با درب باز با حداکثر اکسیژن و قرار گرفتن در معرض شعله مستقیم ایجاد کرد.
محفظههای باتری مجاور، پشت به پشت و کنار هم، با تنها ۵.۹ اینچ فاصله از هم، بسیار فشردهتر از چیدمانهای معمول میدانی، قرار داده شدند.
این سیستم همچنین تا ۱۰۰ درصد حالت شارژ شارژ شد که نشاندهنده اوج انرژی ذخیره شده است. تمام سیستمهای اطفاء حریق فعال خاموش شدند و طراحی مجبور شد کاملاً به ویژگیهای ایمنی غیرفعال و ذاتی متکی باشد. این سیستم بر اساس آزمایش آتشسوزی ۵ مگاوات ساعت قبلی در فضای باز ساخته شده بود، اما اعتبارسنجی را با استفاده از پلتفرم ∞Power 6.25 مگاوات ساعت شرکت و ∞Cell با ظرفیت ۱۱۷۵ آمپر ساعت به سطح انرژی بالاتری منتقل کرد.
با افزایش اندازه سلول و ظرفیت کل سیستم، این آزمایش مستقیماً با نگرانیهایی مبنی بر اینکه چگالی انرژی بالاتر میتواند منجر به تشدید سریعتر، خرابیهای شدید یا آسیبهای آبشاری در سراسر کانتینرها شود، مواجه شد.
مدیریت آزادسازی انرژی بدون انفجار
یکی از خطرات اصلی سلولهای باتری بسیار بزرگ، مقدار زیاد انرژی آزاد شده در هنگام فرار حرارتی است. برای رفع این مشکل، این شرکت یک کانال جریان هوای سهبعدی با مسیرهای تهویه جهتدار و یک شیر اطمینان دو فشاره در سطح ماژول طراحی کرده است.
این رویکرد اجازه میداد گازها در طول حوادث خرابی به سرعت و در جهت کنترلشده خارج شوند. بر اساس مشاهدات آزمایش، فشار به سطح انفجار نرسید و هیچ آواری پرتاب نشد. آزادسازی کنترلشده نشان داد که حتی با سلولهای 1175 آمپرساعتی، میتوان تخلیه انرژی را بدون پارگی مکانیکی ناگهانی مدیریت کرد.
این نتیجه برای تنظیمکنندگان و توسعهدهندگان آمریکایی که بهطور فزایندهای بر خطرات انفجار و ایمنی امدادگران در اطراف تأسیسات بزرگ باتری تمرکز دارند، قابل توجه است.
جلوگیری از گسترش آتش بین کانتینرها
یکی دیگر از نگرانیهای عمده برای شرکتهای برق، انتشار گرما از یک سیستم باتری به سیستم دیگر است. در طول آزمایش، کانتینر در حال سوختن در معرض شعلههای آتش و گرمای شدید تابشی قرار گرفت، در حالی که واحدهای مجاور فقط چند اینچ دورتر بودند.
پوششهای مقاوم در برابر آتش ماژول، محفظههای فولادی تقویتشده و دیوارههای عایقبندیشده چندلایه کانتینر به عنوان موانع فیزیکی عمل کردند. آتشسوزی محدود به یک سیستم باتری واحد باقی ماند و دمای سلولهای قرار گرفته در کانتینرهای مجاور پایینتر از حد ایمنی باقی ماند. حتی در معرض قرار گرفتن مداوم، هیچ واکنش زنجیرهای یا احتراق متقاطع بین کانتینرها رخ نداد.
این نتیجه از این ایده پشتیبانی میکند که طرحبندیهای متراکم سایت هنوز هم میتوانند با خیال راحت طراحی شوند، زمانی که حفاظت غیرفعال به درستی لایهبندی شده باشد.
حفظ یکپارچگی ساختاری در برابر گرمای شدید
آتشسوزیهای طولانیمدت میتوانند سازههای فولادی را تضعیف کرده و باعث فروپاشی شوند و عملیات اطفاء حریق و پاکسازی را پیچیده کنند. برای مقابله با این مشکل، سیستم ∞Power 6.25 MWh از یک قاب فولادی با مقاومت بالا، سختکنندههای داخلی و پارتیشنهای دولایه استفاده کرد.
پس از احتراق طولانی مدت، بازرسان هیچ تغییر شکل عمده یا شکست ساختاری در مخزن آسیب دیده مشاهده نکردند. محفظه سالم باقی ماند، که نشان میدهد سیستم میتواند تنش حرارتی طولانی مدت را بدون به خطر انداختن پایداری محل تحمل کند.
این یافتهها در کنار هم، نقطه عطفی برای ایمنی ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ هستند. با افزایش ظرفیت پروژهها از ۵ مگاوات ساعت به ظرفیتهای بالاتر، آزمایشهای HiTHIUM دادههایی را ارائه میدهد که میتواند به قوانین و شیوههای استقرار آینده کمک کند و از گسترش ایمنتر ذخیرهسازی طولانیمدت در سراسر شبکه انرژی ایالات متحده پشتیبانی کند.
