Съхранение на енергия с литиево-йонни системи: предимства и рискове

Системите за съхранение на енергия от литиево-йонни батерии са се доказали като едно от най-ефективните решения за съхранение на енергия, използвани през последните години. Те представляват съвкупност от голям брой свързани по между си батерии, които позволяват съхранение на големи количества енергия. В зависимост от приложението, батериите се зареждат и разреждат периодично, обикновено доста интензивно. Тези системи намират приложение както в малки ежедневни устройства, така и в мащабни проекти като електроцентрали, фотоволтаични паркове,  центрове за данни, болници, телекомуникационно оборудване, транспортни съоръжения и др.  

Използването на такива системи носи множество предимства за инвеститорите, собствениците и операторите. На първо място, те дават възможност за по-масово интегриране на възобновяеми източници. В много случаи възобновяемата енергия се “губи” или може са се използва само когато условията са благоприятни (като например при наличие на вятър или слънчево греене).

Инсталирайки система за съхранение на енергия чрез батерии, можем да съхраняваме произведената възобновяема енергия и да я използваме във време, когато не се произвежда енергия. 

Това позволява възобновяемите енергийни източници да се използват много по-ефективно.  

При бизнеси като например складове, дейта центрове и други системата за съхранение чрез батерии осигурява аварийно захранване в случай на прекъсване на електричеството, гарантирайки непрекъснатост на бизнеса. Същевременно добавянето на такива системи прави цялата електрическа мрежа по-гъвкава, по-надеждна и по-устойчива, намалявайки екологичния отпечатък и спестявайки разходи.

Докато рисковете при малките устройства като смартфони и таблети са сравнително лесно контролируеми, а щетите по-малки, съхранението на енергия в голям мащаб е огромно предизвикателство по отношение на безопасността.

Литиево-йонните съоръжения за съхранение съдържат високоенергийни батерии, съдържащи силно запалими електролити. В допълнение, те са склонни към бързо възпламеняване и силни експлозии при най-лошия сценарий. Такива пожари могат да имат значително финансово отражение върху бизнеса, както и да създадат сериозна опасност за хората на място. Ето защо пожарната безопасност на тези системи е приоритет номер едно.

Независимо дали пожарът възникна при самите батерии или някъде другаде в съоръжението и засегне системите за съхранение на енергия, е важно да се разбират уникалните рискове, възникващи в подобна ситуация. Традиционните системи за гасене и противопожарни мерки може да се окажат неефективни при системите с литиево-йонни батерии и могат да причинят допълнителни вреди. Затова са необходими специфични решения за пожарна безопасност, които са ориентирани към този тип системи.

Едно от най-иновативните и екологични решения в тази посока е комбинацията от аспирационен детектор и система за газово гасене с натурални газове Sinorix NXN N2 на Siemens. Системата е разработена след стотици тестове и експерименти и представлява цялостно решение за ранна детекция и гасене на пожари, възникнали при литиево-йонни батерии. 

Аспирационният детектор FDA241 непрекъснато взема проби и изследва въздуха в рисковите зони и прави оценка за наличието на признаци на горене, като дим например. За да имаме обаче ефективна защита, при литиево-йонните батерии трябва да се реагира дори преди наличието на дим. Именно затова детекторът FDA241 може да идентифицира литиево-йонни електролитни изпарения, познати като негазови частици, пет пъти по-бързо и надеждно от алтернативните технологии за детекция. Това се случва благодарение на специалната технология за лазерно-оптична детекция с различна дължина на вълната. Наличието на литиево-йонни изпарения е сигурен признак, че предстои възпламеняване и експлозия на батерията.

Ранната детекция се комбинира с ефективна система за гасене Sinorix NXN N2, която гарантира цялостна защита на съоръженията. Това е последно поколение система за газово гасене с инертен газ азот. Системата е както ефективна, така и изключително екологична. Гасенето с азот е доказано най-доброто решение при пожари, възникнали в резултат на възпламеняване на литиево-йони батерии. Естественият агент е щадящ както за хората, така и за оборудването и за околната среда. Ранното освобождаване на гасителния агент не позволява натрупването на големи количества на експлозивни вещества във въздуха и възпира по-нататъшното разпространение на пожара към съседни батерии, предотвратявайки възникването на  т.нар. „топлинен пробив“ в тях. По този начин се спира разпространението на пожара и той бързо бива овладян с минимални щети. Същевременно тъй като е наличен в атмосферата, азотът е относително евтин в сравнение с други пожарогасителни агенти. В допълнение, той нене изисква последващо почистване на помещенията, както е например при системи с вода.

Sinorix NXN N2 e предварително разработена система с малко на брой компоненти и лесна инсталация. Както и при останалите предлагани продукти, Siemens предлага поддръжка през целия жизнен цикъл на продукта, както и помощ при планирането и дизайна на инсталациите.