Wyobraźcie sobie ogromny kontener wypełniony akumulatorami litowymi, który nagle zaczyna się palić. Teraz wyobraźcie sobie, że nikt tego nie gasi, a drzwi są szeroko otwarte. Brzmi jak przepis na katastrofę? Opisany scenariusz postanowiła sprawdzić firma HiTHIUM. Ten chiński producent zdecydował się na test, który celowo symulował najgorszy z możliwych scenariuszy awarii. Jego celem było sprawdzenie, jak zachowa się system o pojemności 6,25 megawatogodzin pozbawiony jakiejkolwiek aktywnej ochrony. Czterogodzinna próba odbyła się pod nadzorem specjalistów (w tym m.in. przedstawicieli amerykańskiej firmy certyfikacyjnej UL Solutions), a jej wyniki mogą wpłynąć na przyszłe standardy projektowania instalacji na całym świecie.
Ekstremalny test ogniowy. Symulacja najgorszego scenariusza z otwartym kontenerem
Test został zaprojektowany tak, aby przewyższyć surowością typowe warunki eksploatacyjne. Kluczowe założenia były proste i celowo niebezpieczne: kontener z akumulatorami pozostał z całkowicie otwartymi drzwiami przez cały czas trwania próby, zapewniając maksymalny dopływ tlenu do płomieni. Sąsiednie jednostki zostały z kolei ustawione w ekstremalnie małej odległości zaledwie 15 centymetrów od siebie, co stanowi ułamek standardowych odstępów.
Czytaj też: Wsadzili HALS do perowskitowych ogniw słonecznych. Efekty są niebywałe
Cały system był naładowany do pełna, a wszystkie aktywne zabezpieczenia przeciwpożarowe zostały wyłączone. Konstrukcja musiała polegać wyłącznie na pasywnych rozwiązaniach inżynieryjnych. Wykorzystane ogniwa ∞Cell o dużej pojemności 1175 amperogodzin stanowią większe wyzwanie ze względu na zgromadzoną gęstość energii, co czyni pozytywny wynik testu jeszcze bardziej znaczącym dla branży.
Jednym z największych zagrożeń w przypadku ucieczki termicznej w tak dużym magazynie energii jest gwałtowna eksplozja. HiTHIUM zastosowało wielowarstwową architekturę bezpieczeństwa, której kluczowym elementem był trójwymiarowy system odprowadzania gazów wraz z podwójnymi zaworami bezpieczeństwa na poziomie modułu. Rozwiązanie to miało umożliwić stopniowe i kontrolowane uwalnianie ciśnienia.
Czytaj też: Wyciągnęli asa z rękawa. Ten akumulator zniesie 4000 ultraszybkich ładowań bez zgonu
Według obserwatorów podczas czterogodzinnego pożaru nie doszło do eksplozji ani wyrzutu odłamków. Ciśnienie wewnątrz obudowy nie osiągnęło poziomów niebezpiecznych, a energia rozładowywała się w sposób relatywnie stabilny. Jest to istotna wiadomość dla służb ratowniczych, które w realnej sytuacji awaryjnej muszą podjąć decyzję o bezpiecznym zbliżeniu się do płonącego obiektu tego typu.
Izolacja termiczna i wnioski po ugaszeniu pożaru
Chyba najbardziej przekonującym wynikiem eksperymentu było skuteczne powstrzymanie ognia. Pomimo minimalnych odstępów i intensywnego żaru, pożar nie rozprzestrzenił się na sąsiadujące kontenery. Ognioodporne osłony, wzmocnione stalowe obudowy oraz wielowarstwowa izolacja zadziałały jako efektywna bariera. Temperatury w sąsiednich modułach utrzymywały się w bezpiecznych granicach, a inżynierowie nie zaobserwowali zjawiska zapłonu krzyżowego. Ten aspekt ma bezpośrednie przełożenie praktyczne, bo sugeruje, że przyszłe farmy magazynowe mogłyby być projektowane w bardziej zwarty sposób, co jest szczególnie ważne na terenach o ograniczonej powierzchni, bez drastycznego zwiększania ryzyka efektu domina.
Czytaj też: Reakcja, która wymknęła się spod kontroli. Tak rodzi się nowa generacja akumulatorów
Po ugaszeniu ognia i dokładnej inspekcji okazało się, że konstrukcja kontenera wytrzymała długotrwałe spalanie bez poważnych uszkodzeń. Wzmocniona stalowa rama, wewnętrzne usztywnienia i podwójne przegrody zapobiegły odkształceniom lub zawaleniu się struktury. Jest to ważna cecha z punktu widzenia późniejszych operacji porządkowych i bezpieczeństwa miejsca awarii. Fakt, że obudowa zachowała integralność, świadczy o przemyślanym projekcie, który uwzględnia ekstremalne obciążenia termiczne.
Znaczenie testu dla przyszłości magazynowania energii
W miarę jak magazyny energii rosną zarówno pod względem mocy, jak i fizycznych rozmiarów, to te tego typu transparentne testy są potrzebne, aby budować zaufanie społeczne i dostarczać projektantom twardych danych do pracy. Chociaż pojedynczy test i to nawet tak ekstremalny, nie jest gwarancją bezawaryjności w każdych warunkach, to stanowi on ważny głos w dyskusji o bezpieczeństwie. HiTHIUM przedstawia go jako kamień milowy w walidacji swoich produktów. Dane zebrane podczas tej próby z pewnością zostaną przeanalizowane przez organy regulacyjne i mogą wpłynąć na kształt przyszłych norm, takich jak UL 9540A czy NFPA 855. Optymizm powinien jednak iść w parze z rozwagą, bo rzeczywiste instalacje będą narażone na długotrwałe zużycie i różnorodne czynniki, których nie da się w pełni odtworzyć w kontrolowanym środowisku.