Fage

Rikicin makamashi ya sanya na'urorin adana makamashin batirin lithium-ion (ESS) suka fi amfani da su a cikin 'yan shekarun da suka gabata, amma kuma an yi ta samun hadurruka da dama da suka haifar da lalacewar wurare da muhalli, hasarar tattalin arziki, har ma da asarar rayuwa. Bincike ya gano cewa ko da yake ESS ya cika ka'idodin da suka shafi tsarin baturi, irin su UL 9540 da UL 9540A, cin zarafi na thermal da gobara sun faru. Don haka, koyan darussa daga shari'o'in da suka gabata da kuma yin nazarin kasada da matakan da za a bi don ci gaban fasahar ESS.

Binciken shari'o'i

Mai zuwa yana taƙaita lamuran haɗari na manyan sikelin ESS a duniya daga 2019 zuwa yau, waɗanda aka ba da rahoton jama'a.

Za a iya taƙaita musabbabin hadurran da ke sama kamar haka:

1) Rashin gazawar tantanin halitta yana haifar da lalatawar baturi da tsarin, kuma a ƙarshe yana sa gaba dayan ESS ya kama wuta ko fashe.

An lura da gazawar da zafin zafin jiki na cell ya haifar da cewa wuta ta biyo bayan fashewa. Misali, hadurran da aka samu a tashar wutar lantarki ta McMicken da ke jihar Arizona ta kasar Amurka a shekarar 2019 da tashar wutar lantarki ta Fengtai da ke birnin Beijing na kasar Sin a shekarar 2021, duk sun fashe bayan wata gobara. Irin wannan al'amari yana faruwa ne sakamakon gazawar kwayar halitta guda ɗaya, wanda ke haifar da halayen sinadarai na ciki, yana fitar da zafi (exothermic reaction), kuma zafin jiki yana ci gaba da hauhawa yana yaɗuwa zuwa ƙwayoyin da ke kusa da su, yana haifar da wuta ko ma fashewa. Yanayin gazawar tantanin halitta gabaɗaya yana faruwa ne ta hanyar caji mai yawa ko gazawar tsarin sarrafawa, bayyanar yanayin zafi, gajeriyar kewayawa ta waje da gajeriyar kewayawa ta ciki (waɗanda za a iya haifar da su ta yanayi daban-daban kamar shigar ciki ko haƙora, ƙazantattun kayan abu, shigar da abubuwa na waje, da sauransu. ).

Bayan cin zarafi na thermal na tantanin halitta, za a samar da iskar gas mai ƙonewa. Daga sama za ku iya lura cewa lokuta uku na farko na fashewa suna da dalili iri ɗaya, wato gas mai ƙonewa ba zai iya fitarwa akan lokaci ba. A wannan lokaci, baturi, tsarin aiki da tsarin iskar kwantena suna da mahimmanci musamman. Gabaɗaya ana fitar da iskar gas daga baturin ta hanyar bawul ɗin shaye-shaye, kuma ƙa'idar matsa lamba na bawul ɗin shayewar na iya rage tarin iskar gas mai ƙonewa. A cikin matakin ƙirar, gabaɗaya fanko na waje ko ƙirar harsashi za a yi amfani da shi don guje wa tarin iskar gas mai ƙonewa. A ƙarshe, a matakin kwantena, ana buƙatar wuraren samun iska da tsarin sa ido don fitar da iskar gas mai ƙonewa.

2) Rashin gazawar ESS ta hanyar gazawar tsarin taimako na waje

Gabaɗayan gazawar ESS ta hanyar gazawar tsarin taimako yawanci yana faruwa a wajen tsarin baturi kuma yana iya haifar da ƙonewa ko hayaƙi daga abubuwan waje. Kuma idan tsarin ya sa ido tare da amsa shi a kan lokaci, ba zai haifar da gazawar kwayar halitta ba ko cin zarafi na thermal. A cikin hadurran da aka samu na tashar wutar lantarki ta Vistra Moss Landing Phase 1 2021 da Phase 2 2022, hayaki da gobara sun tashi saboda an kashe na'urorin sa ido kan kuskure da na'urorin da ba su da kariya ta wutar lantarki a lokacin lokacin aikin kuma ba su iya ba da amsa a kan lokaci. . Irin wannan harshen wuta yawanci yana farawa ne daga wajen na'urar batir kafin daga bisani ya yadu zuwa cikin cikin tantanin halitta, don haka babu wani tashin hankali na exothermic da tarin iskar gas, don haka yawanci ba fashewa. Menene ƙari, idan za a iya kunna tsarin yayyafawa a kan lokaci, ba zai haifar da mummunar lalacewa ga wurin ba.

Hadarin gobara ta "Tashar wutar lantarki ta Victoria" a Geelong, Ostiraliya a cikin 2021 ya faru ne sakamakon gajeriyar da'ira a cikin baturin da ya haifar da ruwan sanyi, wanda ke tunatar da mu mu mai da hankali ga keɓewar jiki na tsarin baturi. Ana ba da shawarar kiyaye takamaiman sarari tsakanin wuraren waje da tsarin baturi don guje wa tsoma bakin juna. Hakanan ya kamata tsarin baturi ya kasance sanye take da aikin rufewa don gujewa gajeriyar kewayawa ta waje.

Hanyoyin magancewa

Daga binciken da ke sama, ya bayyana a fili cewa abubuwan da ke haifar da hatsarori na ESS shine cin zarafi na thermal na tantanin halitta da kuma gazawar tsarin taimako. Idan gazawar ba za a iya hanawa ba, to, rage ƙarin lalacewa bayan gazawar toshewa kuma na iya rage asarar. Za a iya la'akari da matakan da za a iya magance su ta hanyoyi masu zuwa:

Toshe thermal bazawa bayan thermal cin zarafin tantanin halitta

Za a iya ƙara shingen rufewa don toshe yaduwar zafin jiki na tantanin halitta, wanda za'a iya shigar da shi tsakanin sel, tsakanin kayan aiki ko tsakanin racks. A cikin ƙarin bayani na NFPA 855 (Standard don Shigar da Tsarukan Ajiya Makamashi), Hakanan zaka iya samun abubuwan buƙatu masu alaƙa. Takamaiman matakan keɓe shingen sun haɗa da saka faranti na ruwan sanyi, airgel da abubuwan so tsakanin sel.

Ana iya ƙara na'urar kashe gobara zuwa tsarin baturi don ta iya amsawa da sauri don kunna na'urar kashe gobara lokacin da zafin zafi ya faru a cikin tantanin halitta ɗaya. Kimiyyar sinadarai da ke tattare da hadurran wuta na lithium-ion yana haifar da wani tsari daban-daban na kashe wuta don tsarin ajiyar makamashi fiye da hanyoyin kashe gobara na al'ada, wanda ba wai kawai don kashe wutar ba ne, har ma don rage zafin baturi. In ba haka ba, halayen sinadaran exothermic na sel zasu ci gaba da faruwa kuma su haifar da sake kunnawa.

Ana kuma buƙatar ƙarin kulawa yayin zabar kayan kashe wuta. Idan aka fesa ruwan kai tsaye akan kwandon baturin da ke ƙonewa na iya haifar da cakuda iskar gas mai ƙonewa. Kuma idan rumbun baturi ko firam ɗin an yi shi da ƙarfe, ruwa ba zai hana zafin zafi ba. Wasu lokuta suna nuna cewa ruwa ko wasu nau'ikan ruwa a cikin hulɗa da tashoshi na baturi na iya ƙara ta'azzara wutar. Misali, a hatsarin gobarar tashar wutar lantarki ta Vistra Moss Landing a watan Satumbar 2021, rahotanni sun nuna cewa ramukan sanyaya tashar da gidajen bututun tashar sun gaza, lamarin da ya sa ruwa ya fesa kan ma’ajin baturi kuma daga karshe ya jawo batir din zuwa gajeriyar kewayawa da baka.

1.Lokacin fitar da iskar gas masu ƙonewa

Dukkanin rahotannin da ke sama suna nuni da yawan iskar gas masu iya ƙonewa a matsayin tushen fashe fashe. Sabili da haka, zane-zane da shimfidar wuri, tsarin kula da iskar gas da tsarin samun iska suna da mahimmanci don rage wannan hadarin. A cikin daidaitattun NFPA 855 an ambaci cewa ana buƙatar tsarin gano gas mai ci gaba. Lokacin da aka gano wani matakin iskar gas mai ƙonewa (watau 25% na LFL), tsarin zai fara fitar da iskar gas. Bugu da ƙari, ma'aunin gwajin UL 9540A shima ya ambaci buƙatun don tattara shaye-shaye da gano ƙarancin iskar gas LFL.

Baya ga yin iska, ana kuma ba da shawarar yin amfani da fastoci na taimakon fashewa. An ambata a cikin NFPA 855 cewa ESSs za a shigar da kiyaye su daidai da NFPA 68 (Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting) da NFPA 69 (Ma'auni akan Tsarin Kariyar Fashewa). Koyaya, lokacin da tsarin ya cika da gwajin wuta da fashewa (UL 9540A ko makamancin haka), ana iya keɓance shi daga wannan buƙatun. Duk da haka, kamar yadda yanayin gwaji ba su da cikakken wakilci na halin da ake ciki na gaskiya, ana ba da shawarar haɓaka iska da kariyar fashewa.

2.Rashin rigakafin tsarin taimako

Rashin isassun shirye-shiryen software/firmware da ƙaddamarwa/tsarin farawa shima sun ba da gudummawa ga tashar Wutar Lantarki ta Victoria da Vistra Moss Landing Power Station. A cikin gobarar tashar Wutar Lantarki ta Victoria, ba a gano ko kuma an toshe wani cin zarafi na zafi da ɗaya daga cikin na'urorin ya fara ba, kuma ba a katse wutar da ke biyo baya ba. Dalilin da ya sa wannan lamarin ya faru shi ne, ba a buƙatar yin aiki a lokacin, kuma an rufe tsarin da hannu, ciki har da na'urar wayar salula, na'urar sa ido kan kuskure da na'urar da ba ta da lafiya. Bugu da kari, tsarin Kula da Kula da Bayanai (SCADA) shi ma bai fara aiki ba tukuna, saboda an dauki sa'o'i 24 don kafa haɗin kayan aiki.

Don haka, ana ba da shawarar cewa kowane nau'ikan kayan aiki marasa aiki su kasance suna da na'urori kamar na'urori masu aiki, sa ido kan kuskure da na'urorin aminci na lantarki, maimakon a rufe su da hannu ta hanyar maɓallin kullewa. Duk na'urorin kare lafiyar lantarki yakamata a kiyaye su cikin yanayin aiki. Bugu da ƙari, ya kamata a ƙara ƙarin tsarin ƙararrawa don ganowa da amsa ga al'amuran gaggawa daban-daban.

An kuma sami kuskuren shirye-shiryen software a cikin tashar wutar lantarki ta Vistra Moss Landing Phases 1 da 2, yayin da farkon farawa bai wuce ba, an kunna zafin baturi. A lokaci guda, gazawar mai haɗa bututun ruwa tare da ɗigon saman Layer na baturi yana sa ruwan ya kasance ga tsarin baturi sannan ya haifar da gajeriyar kewayawa. Waɗannan misalan guda biyu suna nuna yadda yake da mahimmanci don bincika shirye-shiryen software/firmware da zazzage su kafin tsarin farawa.

Takaitawa

Ta hanyar nazarin hadurran gobara da yawa a tashar ajiyar makamashi, ya kamata a ba da fifiko mai girma ga samun iska da sarrafa fashewa, ingantacciyar hanyar shigarwa da aiwatarwa, gami da duba shirye-shiryen software, wanda zai iya hana haɗarin baturi. Bugu da kari, ya kamata a samar da cikakken tsarin ba da agajin gaggawa don tunkarar samar da iskar gas da abubuwa masu guba.