Híreink

BESS: robbanásvédelem tűzoltóknak

2024. április 09. 08:00

Egy korábbi cikkünkben már írtunk róla: a napelemes rendszerhez kötött akkumulátorcsomag (battery energy storage system) komoly kihívást fog jelenteni a közeljövőben a tűzoltói beavatkozások során. Mostani cikkünkben egy olyan megoldást ismertetünk, amely egyfajta irányított robbanásvédelmet biztosít annak érdekében, hogy a rendszer kritikus állapotba kerüléskor ne a tűzoltót veszélyeztesse.


Az akkumulátoros energiatároló rendszerek (BESS, az angol battery energy storage system rövidítése) a nevükhöz híven a valamilyen forrásból (de jellemzően megújuló energiából) származó energiát tárolják. Röviden szólva egyszerű megoldást kínálnak arra a dilemmára, mely szerint például a napenergia-modulok napsütésben képesek energiát termelni, az energiafelhasználás ugyanakkor később, például este történik meg. Ha nagyon sarkosan akarunk fogalmazni: a napelemek nappal termelik az áramot, a BESS tárolja azt, és akár éjszaka is felhasználható.

Egy BESS lelkét az állványra szerelt lítium-ion cellák képezik, ez a tulajdonképpeni akkumulátor, akár 1000 V névleges feszültséggel, amely a beavatkozó tűzoltók számára több, komoly tűzvédelmi kockázatot rejthet:

  • áramütés veszélye (amit talán nem kell részletezni),
  • a hőmegfutással kapcsolatos veszélyek.

A probléma: a hőmegfutás

Figyelemfelkeltő és ismeretterjesztő anyagainkban sokszor, sok helyen leírtuk (és még le is fogjuk írni): a lítiumion-akkumulátorokkal kapcsolatban a legnagyobb veszélyt a hőmegfutás (thermal runaway) jelenti. Nagyon leegyszerűsítve arról van szó, hogy mechanikai sérülés, túlmelegedés, belső zárlat hatására egy rendkívül gyorsan lezajló láncreakció fut le az akkumulátorban. Ennek során a gáz halmazállapotú elektrolit komponensek (a gyúlékony gázok) általában nyomás alatt távoznak az akkumulátorcellákból; ez egyrészt mérgező, másrészt tűz- és robbanásveszélyes is.


 

Milyen védelmi mechanizmusokat érdemes telepíteni egy BESS esetén?

Az ún. akkumulátorkezelő rendszer (BMS, battery management system), amely az akkumulátorcellák biztonságos működésére és töltésére ügyel, vagyis azt hivatott meggátolni, hogy az akkucellák a hőmegfutás állapotába kerüljenek. Naiv dolog lenne ugyanakkor azt gondolni, hogy önmagában ez a védelmi vonal elég. Ezért érdemes a következőkkel is számolni:

  • Érzékelőrendszer. Ilyen potens akkuk esetén mindenképpen szükséges hő- és füstérzékelők telepítése (különösen igaz ez az ipari felhasználású, különösen nagy méretű akkumulátorpakkoknál), amelyek, adott esetben mesterséges intelligenciával megtámogatva, már a hőmegfutás korai jeleit is képesek érzékelni.
  • Oltórendszer. Nyilván nem érdemes szemantikai vitába keveredni arról, hogy ez az akkuk esetében valóban oltást, vagy inkább a kiégés végéig tartó hűtést jelent-e; a lényeg, hogy a telepített, ideális esetben vízködös oltófejek megfelelő választ nyújthatnak a hőmegfutás későbbi fázisában is.
  • Robbanásvédelmi rendszer.

 

Mit jelent a robbanásvédelmi rendszer?

Ez utóbbi tételt érdemes külön kiemelnünk, és megvizsgálnunk, mit is jelent a beavatkozó tűzoltók szempontjából egy jó példán keresztül.

A Fike Corp. által gyártott, kifejezetten az akkumulátorrendszerek tárolására szánt konténerek úgy vannak felépítve, hogy a legrosszabb eshetőségre is készülnek. Amennyiben a hőmegfutás abba a fázisba jut, hogy a felgyülemlett nyomás magas lesz a konténer falainak, a beavatkozó tűzoltók igen nagy veszélynek vannak kitéve. Ennek érdekében a konténer tetején nyomáscsökkentő csapóajtókat szereltek fel, amelyek – a gyárilag meghatározott nyomás elérésekor – kicsapódnak, és így a „robbanást” felfelé, a tűzoltók számára legkevésbé veszélyes irányba vezetik el, ráadásul megóvják a konténer integritását is. (Itt tehát passzív védelmi rendszerről van szó, amely nem elektronikus aktiválású, tehát nem függ elektromos rendszertől.)

Akárhogy is, az otthoni és ipari energiatároló rendszerek – egészen addig, amíg a jelenlegi lítiumion-akkumulátorokat nem váltja fel egy ilyen szempontból biztonságos technológia – komoly kihívást jelentenek tűzoltás szempontjából.

 

Vissza

Ezt a hírt eddig 561 látogató olvasta.


Kapcsolódó információk: