Système de stockage d'énergie par batterie (BESS)

Protection contre les incendies et les explosions pour les batteries au lithium-ion

Les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) peuvent inclure des centaines de batteries lithium-ion dans une enceinte (souvent un conteneur d'expédition) qui sont utilisées pour capturer l'excès d'énergie généré dans les parcs solaires, les parcs éoliens, les centres de données, les hôpitaux, etc.

Bien que la plupart des BESS aient des systèmes de gestion de batterie embarqués, ceux-ci ne font pas grand-chose pour se protéger du pire des cas.

En avril 2019, sept pompiers de l'Arizona ont été blessés et un a été tué à la suite d'une explosion survenue dans un conteneur d'expédition BESS. Lorsque la porte du conteneur a été ouverte par les pompiers enquêteurs, de l'oxygène a été introduit dans un mélange dangereux de gaz explosifs, la chaleur des batteries défectueuses a enflammé les gaz et une catastrophe s'est produite.

Heureusement, des systèmes de sécurité sont disponibles pour garantir qu'un incident comme celui-ci ne se reproduira plus.

REJOIGNEZ LE WEBINAIRE

Le 9 juin, Fike Corporation et ses partenaires invités, dont William Sudah de Xtralis, organiseront quatre webinaires en anglais détaillant les risques et comment protéger votre personnel et vos processus contre un incendie ou une explosion dévastateur du BESS.

Sélectionnez l'un de vos webinaires préférés axés sur les incendies et / ou les explosions dans la liste ci-dessous pour réserver votre place.

L'espace est limité alors inscrivez-vous tôt. Après le webinaire, tous les participants et inscrits recevront un lien vers un enregistrement à la demande du webinaire.

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LE PROBLÈME - POURQUOI LES BATTERIES AU LITHIUM-ION SONT-ELLES INCENDIE ET EXPLOSENT?

Dysfonctionnements de la batterie

Un emballement thermique se produit

Affecte les batteries à proximité

Consomme tout le rack


Source: Arizona Public Storage

  • Une batterie lithium-ion défectueuse peut entrer en «emballement thermique», car sa température interne dépasse rapidement sa plage de fonctionnement normale et commence à brûler
  • Des gaz explosifs, tels que l'hydrogène, sont ensuite libérés en tant que sous-produit de l'emballement thermique
  • Les batteries à proximité entreront probablement également dans un emballement thermique, provoquant une réaction en chaîne dangereuse
  • Plus le nombre de batteries défectueuses est élevé, plus le risque d'incendie ou d'explosion catastrophique est grand

LES SOLUTIONS DE FIKE

Les BESS peuvent être protégés de diverses manières, qui dépendent en fin de compte

  • La proximité de BESS avec les zones urbaines, les travailleurs ou d'autres actifs critiques
  • Souci de préserver les batteries fournies
  • Budget disponible
  • Les préférences du propriétaire (exemple: agents gazeux au lieu de la suppression des incendies par brouillard d'eau)

Par conséquent, plusieurs «couches de protection» sont disponibles, allant de l'atténuation d'un incendie catastrophique à la prévention d'un incendie catastrophique.

  • Endiguement
  • Obligatoire dans tous les BESS
  • Dispositifs de dégagement en cas d'explosion
  • Niveau de protection de base
  • Choisissez une détection et une suppression
  • Détection d'incendie
  • Détecteur de chaleur / fumée traditionnel
  • Imagerie thermique
  • Suppression des incendies
  • Water Mist - DuraQuench® (recommandé)
  • Agents gazeux - Fluide de protection incendie 3M™ Novec™ 1230 ou FM-200® (feux de classe C)
  • Prévention Premium
  • Choisissez une détection et une suppression
  • Détection d'incendie
  • Détection de gaz localisée Li-ion Tamer
  • VESDA avec détection de gaz XCL
  • Détection de gaz industriels Honeywell Analytics PHO IMG
  • Suppression des incendies
  • Water Mist - DuraQuench® (recommandé)
  • Agents gazeux - Fluide de protection incendie 3M™ Novec™ 1230 ou FM-200® (feux de classe C)

PROTECTION CONTRE L'EXPLOSION DE LA BATTERIE AU LITHIUM ION

Panneaux d'évent d'explosion

Pour se protéger contre le pire scénario d'explosion du conteneur d'expédition, Fike recommande que tous les BESS soient protégés par des évents d'explosion.

Si une déflagration se produit à l'intérieur d'un conteneur BESS, les évents d'explosion installés sur le dessus de l'enceinte éclateront à une basse pression d'éclatement prédéfinie, libérant la pression et les flammes de manière contrôlée et empêchant ainsi une rupture incontrôlée de l'enceinte. Les évents d'explosion sont considérés comme des solutions «passives», c'est-à-dire qu'ils s'activent à partir de la pression elle-même et ne nécessitent aucune intervention électronique.

PROTECTION CONTRE L'INCENDIE DES BATTERIES AU LITHIUM ION

Systèmes d'extinction d'incendie

Des systèmes d'extinction d'incendie sont souvent nécessaires en cas d'emballement thermique.

Lorsqu'une batterie défectueuse est détectée, soit par détection de gaz, de fumée ou de chaleur, le panneau d'incendie connecté peut déclencher l'un des deux systèmes d'extinction d'incendie recommandés:

  • Brume d'eau (DuraQuench) - Utilisant des gouttelettes d’eau ultra-fines qui offrent une couverture «tridimensionnelle» à seulement 10 pour cent de la sortie d’eau d’un système de gicleurs, le système de brouillard d’eau pompé DuraQuench approuvé par Fike est un agent coupe-feu idéal pour la protection BESS. Le brouillard d'eau élimine à la fois l'air des gaz combustibles et des particules et fournit un effet de refroidissement prolongé pour aider à empêcher le transfert de chaleur d'une cellule à une autre. Enfin, le brouillard d'eau est sûr à utiliser pour protéger et préserver l'électronique.
  • Agents gazeux (Fluide de protection incendie 3M™ Novec™ 1230, FM-200) - Pour ceux qui préfèrent utiliser la suppression des agents propres au lieu de la suppression à base d'eau, Fike propose deux des solutions les plus fiables en 3M™ Novec™ 1230 et FM-200. Ces agents gazeux suppriment les incendies naissants et sont idéaux pour les incendies électriques de classe C détectés dans un transformateur, un onduleur ou un moteur HVAC.

Systèmes de détection d'incendie

La méthode de détection choisie est l'une des décisions les plus importantes pour limiter les dommages causés par le feu et préserver le BESS. Différentes options de détection sont disponibles pour identifier les étapes de l'emballement thermique: augmentation de température, effluents gazeux, fumée et flamme.

Plus une batterie défectueuse est détectée tôt, plus tôt les systèmes d'extinction d'incendie peuvent s'activer. Cependant, si les systèmes de suppression ne sont pas installés, la détection est toujours essentielle car elle peut activer les évents HVAC pour évacuer les gaz d'échappement, les alarmes sonores et avertir les intervenants d'urgence.

Les options de détection, du plus lent au plus rapide à activer, comprennent:

  • Détection traditionnelle des points et de la chaleur - Placé à l'intérieur de l'enceinte BESS pour détecter la présence de fumée ou de chaleur. Cependant, au moment où la détection traditionnelle s'active, l'emballement thermique d'une batterie lithium-ion est bien en cours. Cette méthode n'est pas recommandée pour ceux qui espèrent éteindre le feu et préserver le BESS.
  • Imagerie thermique - Monté à l'extérieur pour surveiller plusieurs unités BESS pour les températures accrues des évents d'évacuation HVAC. L'imagerie thermique offre une alternative économique aux autres méthodes qui nécessitent une détection au sein de chaque unité BESS.
  • Détection de gaz industriels Honeywell Analytics - Détecte la présence de gaz d'échappement dans une unité BESS une fois qu'elle atteint un certain seuil.
  • VESDA avec détection intégrée de gaz et de fumée - Échantillonne l'air en continu pour détecter la présence de gaz ou de particules de fumée dans une unité BESS.
  • Tamer Li-ion - Spécialement conçu et conçu pour la protection incendie BESS; fournit une détection et des rapports de gaz localisés dans des racks de batteries lithium-ion individuels.

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