Dynamiczny rozwój odnawialnych źródeł energii oraz rosnące ceny energii elektrycznej sprawiają, że magazyny energii stają się coraz częstszym elementem nowoczesnych budynków. Jeszcze kilka lat temu rozwiązania tego typu kojarzone były głównie z dużymi instalacjami przemysłowymi. Dziś magazyny energii pojawiają się również w:
- halach magazynowych,
- obiektach przemysłowych,
- budynkach biurowych,
- centrach logistycznych,
- instalacjach fotowoltaicznych,
- budynkach wielorodzinnych.
Rosnąca popularność tych systemów powoduje jednak pojawienie się nowego rodzaju zagrożeń pożarowych, które w wielu przypadkach wymagają innego podejścia niż klasyczne zabezpieczenia stosowane dotychczas w budynkach.
Spis treści
- Dlaczego magazyny energii zmieniają ochronę przeciwpożarową
- Gdzie dziś stosuje się magazyny energii
- Thermal runaway – największe zagrożenie baterii Li-ion
- Czy klasyczne zabezpieczenia przeciwpożarowe są wystarczające
- Jak ograniczyć ryzyko pożaru magazynu energii
- 5 kluczowych elementów bezpieczeństwa magazynów energii
- Specjalistyczne środki gaśnicze do baterii Li-ion
- Znaczenie procedur i szkoleń
- Q&A – najczęstsze pytania
Dlaczego magazyny energii zmieniają ochronę przeciwpożarową
Większość nowoczesnych magazynów energii wykorzystuje baterie litowo-jonowe, które charakteryzują się bardzo dużą gęstością energii oraz wysoką wydajnością.
Jednocześnie w przypadku uszkodzenia, przegrzania lub zwarcia mogą ulegać zjawisku:
thermal runaway
czyli gwałtownej reakcji chemicznej prowadzącej do:
- bardzo szybkiego wzrostu temperatury,
- emisji toksycznych i palnych gazów,
- zapłonu kolejnych ogniw baterii,
- możliwości ponownego zapłonu nawet po ugaszeniu pożaru.
Z punktu widzenia projektantów oraz zarządców obiektów oznacza to konieczność uwzględnienia nowych scenariuszy zagrożeń pożarowych.
Magazyny energii coraz częściej pojawiają się w nowoczesnych obiektach przemysłowych i logistycznych
Gdzie dziś stosuje się magazyny energii
Jeszcze kilka lat temu magazyny energii wykorzystywane były głównie przez sektor energetyczny. Obecnie instalacje tego typu pojawiają się praktycznie w całym nowoczesnym budownictwie.
Najczęściej spotykane są w:
- instalacjach fotowoltaicznych,
- zakładach przemysłowych,
- centrach danych i serwerowniach,
- obiektach logistycznych,
- budynkach komercyjnych,
- osiedlach mieszkaniowych.
Coraz częściej magazyny energii współpracują również z ładowarkami pojazdów elektrycznych oraz systemami zarządzania energią w budynkach.
Thermal runaway – największe wyzwanie baterii Li-ion
Największym problemem związanym z bateriami litowo-jonowymi jest możliwość wystąpienia reakcji thermal runaway.
Może ona zostać wywołana przez:
- przegrzanie baterii,
- uszkodzenie mechaniczne,
- wadę ogniwa,
- zwarcie elektryczne,
- nieprawidłowe ładowanie.
W praktyce pożary baterii Li-ion różnią się od klasycznych pożarów materiałów stałych.
Ich charakterystyczne cechy to:
- bardzo wysoka temperatura,
- szybkie rozprzestrzenianie się reakcji między ogniwami,
- intensywna emisja dymu i gazów,
- ryzyko ponownego zapłonu.
Czy klasyczne zabezpieczenia przeciwpożarowe są wystarczające?
Podstawą ochrony przeciwpożarowej w budynkach pozostają:
- systemy sygnalizacji pożaru,
- instalacje tryskaczowe,
- oddymianie,
- wydzielenia pożarowe,
- hydranty wewnętrzne.
W przypadku magazynów energii coraz częściej wskazuje się jednak, że klasyczne rozwiązania mogą wymagać uzupełnienia o dodatkowe procedury oraz specjalistyczny sprzęt przeznaczony do baterii litowo-jonowych.
Projektanci zwracają uwagę między innymi na konieczność:
- odpowiedniej wentylacji pomieszczeń technicznych,
- monitorowania temperatury,
- właściwego rozmieszczenia systemów detekcji,
- wydzielania stref ładowania i magazynowania energii.
Sprawdź:
>> Jak dobrać gaśnicę do hali magazynowej i centrum logistycznego?
>> Pożary baterii litowo-jonowych w halach magazynowych – jak ograniczyć ryzyko w nowoczesnej logistyce
Monitoring temperatury pozwala szybciej wykryć niebezpieczne wzrosty temperatury baterii
Jak ograniczyć ryzyko pożaru magazynu energii
Eksperci podkreślają, że skuteczna ochrona przeciwpożarowa magazynów energii wymaga podejścia wielowarstwowego.
Obejmuje ono między innymi:
- odpowiednie projektowanie pomieszczeń technicznych,
- regularne przeglądy instalacji,
- monitoring temperatury,
- wdrożenie procedur bezpieczeństwa,
- szkolenie personelu technicznego.
Coraz większą rolę odgrywa również odpowiednio dobrany sprzęt przeciwpożarowy przeznaczony do zagrożeń związanych z bateriami Li-ion.
➡ sprzęt przeciwpożarowy do nowoczesnych obiektów technicznych
W części obiektów przemysłowych oraz logistycznych stosowane są również:
➡ płachty gaśnicze do pożarów Li-ion
Rozwiązania tego typu wykorzystywane są przede wszystkim do ograniczania rozprzestrzeniania się ognia oraz izolowania źródła pożaru do czasu dalszych działań zabezpieczających.
5 kluczowych elementów bezpieczeństwa magazynów energii
Eksperci zajmujący się bezpieczeństwem nowoczesnych instalacji energetycznych zwracają uwagę, że skuteczna ochrona przeciwpożarowa magazynów energii powinna obejmować kilka wzajemnie uzupełniających się elementów:
1. Właściwe wydzielenie pożarowe
Pomieszczenia z magazynami energii powinny być odpowiednio oddzielone od pozostałych części obiektu.
2. Monitoring temperatury
Stała kontrola temperatury pozwala szybciej wykrywać niebezpieczne wzrosty temperatury ogniw baterii.
3. Systemy detekcji i oddymiania
Pożary Li-ion charakteryzują się intensywną emisją gazów i dymu, dlatego kluczowe znaczenie mają skuteczne systemy wykrywania zagrożeń.
4. Procedury awaryjne i szkolenia
Coraz większe znaczenie ma przygotowanie personelu technicznego do reagowania na sytuacje związane z bateriami litowo-jonowymi.
5. Specjalistyczny sprzęt przeciwpożarowy
W wielu obiektach stosuje się dziś rozwiązania dedykowane do zagrożeń Li-ion, w tym:
➡ gaśnice do magazynów energii i baterii Li-ion
Specjalistyczne środki gaśnicze do baterii Li-ion
W odpowiedzi na rozwój magazynów energii coraz częściej stosowane są specjalistyczne środki przeznaczone do baterii litowo-jonowych.
Ich zadaniem jest przede wszystkim:
- chłodzenie ogniw baterii,
- ograniczenie reakcji termicznej,
- zmniejszenie ryzyka ponownego zapłonu.
W praktyce rozwiązania tego typu stosowane są zarówno w obiektach przemysłowych, jak i nowoczesnych instalacjach energetycznych.
Specjalistyczne gaśnice do baterii Li-ion wykorzystywane są w obiektach przemysłowych i technicznych
Znaczenie procedur i szkoleń
Wraz z rozwojem magazynów energii coraz większego znaczenia nabiera przygotowanie personelu technicznego oraz służb odpowiedzialnych za bezpieczeństwo obiektu.
W praktyce oznacza to konieczność:
- opracowania procedur postępowania,
- organizacji szkoleń,
- przygotowania scenariuszy awaryjnych,
- uwzględnienia nowych zagrożeń w dokumentacji bezpieczeństwa pożarowego.
Coraz więcej inwestorów oraz zarządców obiektów zwraca uwagę, że bezpieczeństwo magazynów energii wymaga nie tylko odpowiedniej infrastruktury, ale również właściwego przygotowania organizacyjnego.
Q&A – najczęściej zadawane pytania
Czy magazyn energii może zapalić się samoczynnie?
W określonych warunkach uszkodzenia lub przegrzania baterii może dojść do reakcji thermal runaway i zapłonu ogniw.
Czy klasyczne gaśnice wystarczają do pożarów Li-ion?
W wielu przypadkach stosuje się specjalistyczne środki przeznaczone do baterii litowo-jonowych.
Czy pożar magazynu energii może powrócić?
Tak. Charakterystyczną cechą baterii Li-ion jest możliwość ponownego zapłonu nawet po ugaszeniu pożaru.
Czy projektowanie magazynów energii wymaga nowego podejścia?
Tak. Coraz częściej konieczne jest uwzględnianie nowych scenariuszy zagrożeń pożarowych oraz procedur bezpieczeństwa.
Czy płachty gaśnicze mogą być stosowane przy pożarach Li-ion?
W części scenariuszy wykorzystywane są do izolowania źródła pożaru oraz ograniczania rozprzestrzeniania się ognia, szczególnie w obiektach przemysłowych i logistycznych.
Podsumowanie
Rozwój magazynów energii to jeden z najważniejszych trendów współczesnego budownictwa oraz energetyki. Wraz z nim pojawiają się jednak nowe wyzwania związane z bezpieczeństwem pożarowym.
Dla projektantów, inwestorów oraz zarządców obiektów oznacza to konieczność uwzględnienia:
✔ specyfiki baterii litowo-jonowych,
✔ nowych scenariuszy zagrożeń,
✔ odpowiednich procedur bezpieczeństwa,
✔ specjalistycznych środków ochrony przeciwpożarowej.
W praktyce bezpieczeństwo magazynów energii staje się dziś jednym z kluczowych elementów nowoczesnego projektowania budynków i infrastruktury technicznej.
