معايير سلامة البطاريات والحد من مخاطر الحريق

فهم مخاطر البطاريات في منشآت الطاقة الشمسية البلدية

المخاطر الرئيسية للحريق المرتبطة بالبطاريات

تعتمد أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية البلدية عادةً على بطاريات قابلة لإعادة الشحن لتخزين الطاقة الكهروضوئية اللازمة للتشغيل الليلي. تشمل المخاطر الرئيسية لاشتعال البطاريات: الهروب الحراري في خلايا أيونات الليثيوم، وتلف الشحن الزائد/التفريغ الزائد، والدوائر القصيرة الداخلية الناتجة عن عيوب التصنيع، وسوء الاستخدام الخارجي (التلف الميكانيكي، وتسرب المياه)، وأنظمة الشحن غير السليمة، والتهوية غير الكافية. يمكن أن ينتشر الهروب الحراري بسرعة داخل وحدة البطارية، وقد ينتج عنه درجات حرارة عالية، ودخان، وغازات سامة، أو انفجار في أسوأ الحالات. يُعدّ إدراك هذه الآليات الخطوة الأولى نحو الحدّ من المخاطر.

لماذا تحتاج مشاريع إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية البلدية إلى إجراءات سلامة أكثر صرامة؟

تُعدّ أنظمة الإنارة البلدية بنية تحتية عامة، وقد تؤثر أعطالها على أعداد كبيرة من السكان، والسلامة العامة، وميزانيات البلديات. غالبًا ما تقع أعمدة الإنارة في مناطق مكتظة بالسكان أو يصعب الوصول إليها، حيث يُمكن أن يؤدي تأخر اكتشاف أعطال البطاريات والاستجابة لها إلى تفاقم العواقب. كما أن العمر التشغيلي الطويل المتوقع (من 5 إلى أكثر من 15 عامًا) والتعرض المتفاوت للعوامل البيئية (دورات درجات الحرارة، والرطوبة، والتخريب) يتطلبان أيضًا اختيارًا دقيقًا للبطاريات، واختبارًا فعالًا لها، واستراتيجيات صيانة مُصممة خصيصًا لتلبية احتياجات البلديات.

المعايير واللوائح التي تحكم سلامة البطاريات

المعايير الدولية: IEC، وUN، وUL، وNFPA

تشمل المراجع الدولية الرئيسية التي يستخدمها المصنعون وأصحاب المشاريع ما يلي:

• IEC 62619 / IEC 62133 — متطلبات السلامة لبطاريات الليثيوم الثانوية المستخدمة في التطبيقات الصناعية والمحمولة.
• دليل الأمم المتحدة للاختبارات والمعايير، القسم 38.3 - اختبارات النقل الإلزامية لخلايا وبطاريات الليثيوم (الاهتزاز، الحرارة، الصدمة، الارتفاع، قصر الدائرة الخارجية، التأثير، الشحن الزائد، التفريغ القسري).
• UL 1973 - بطاريات للاستخدام في التطبيقات الثابتة والمتحركة؛ شائعة في أمريكا الشمالية.
• UL 9540A - طريقة اختبار لتقييم انتشار الحريق في أنظمة تخزين الطاقة (ESS) وللفهم الجنائي لسلوك الهروب الحراري.
• NFPA 855 / NFPA 1 — إرشادات التركيب والسلامة لأنظمة تخزين الطاقة في الولايات المتحدة (ذات صلة بالمشتريات والتركيبات البلدية).

إن الالتزام بهذه المعايير يقلل من المخاطر التقنية والتنظيمية، كما أن العديد من سياسات التأمين والمشتريات البلدية تتطلب شهادات محددة.

القوانين والشهادات المحلية ذات الأهمية

إلى جانب المعايير الدولية، تؤثر قوانين الكهرباء المحلية (مثل قانون الكهرباء الوطني في الولايات المتحدة)، ومواصفات المشتريات البلدية، وقواعد ربط المرافق العامة على ممارسات التركيب. وتساعد شهادات مثل CE وCB وUL وBIS وSGS ووثائق بيانات سلامة المواد (MSDS) لمكونات البطاريات الكيميائية على التحقق من مطابقة المنتج. أما بالنسبة للنقل والمناولة، فيُشترط في كثير من الأحيان الامتثال لمعيار الأمم المتحدة 38.3.

تدابير التصميم والهندسة للحد من مخاطر الحريق

اختيار كيمياء البطارية وتصميم النظام

يُعد اختيار التركيبة الكيميائية المناسبة للبطارية أهم قرار مبكر يؤثر على السلامة:

تُظهر مقارنات المصادر (انظر المراجع) باستمرار أن LiFePO4 هو الحل الأمثل بين السلامة وتكلفة دورة الحياة والأداء للتطبيقات البلدية الخارجية.

أنظمة إدارة البطاريات (BMS) والإدارة الحرارية

يُعد نظام إدارة البطارية (BMS) المصمم هندسيًا بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية، فهو يضمن موازنة الخلايا، والحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد، واكتشاف قصر الدائرة، ومراقبة درجة الحرارة، وحدود حالة الشحن. كما أن الإدارة الحرارية - سواء كانت سلبية (باستخدام مشتتات حرارية، ومسافات فاصلة، وتهوية) أو فعالة (باستخدام مراوح، وتبريد سائل في أنظمة تخزين الطاقة الكبيرة) - تمنع ارتفاع درجة حرارة الوحدات، مما قد يؤدي إلى انهيار حراري. بالنسبة لحزم بطاريات إنارة الشوارع الشمسية المعيارية، تأكد من اعتماد نظام إدارة البطارية من قِبل المورد، وضوابط مراجعة البرامج الثابتة، وبيانات القياس عن بُعد التشخيصية للمراقبة عن بُعد.

أفضل الممارسات في التركيب والتشغيل والصيانة

التركيب وتخطيط الموقع

قم بتركيب صناديق البطاريات في مواقع تقلل من تعرضها لأشعة الشمس المباشرة، وتسرب المياه، والتخريب. استخدم صناديق محكمة الإغلاق، جيدة التهوية، ومقاومة للعوامل الجوية، ومصنفة وفقًا لمعايير الحماية من دخول وخروج المواد المحلية. وفر فصلًا ماديًا عن المواد القابلة للاشتعال، وصمم مداخل ومخارج لفرق الصيانة. التزم باللوائح المحلية المتعلقة بارتفاع التركيب ومتطلبات صناديق البطاريات المثبتة أعلى الأعمدة لأنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية البلدية. أضف لافتات لفرق الاستجابة للطوارئ توضح نوع البطارية، وتركيبها الكيميائي، ومواقع العوازل.

إجراءات التشغيل والمراقبة والصيانة

ينبغي أن تتضمن ضوابط التشغيل نظام قياس عن بُعد للإبلاغ عن حالة النظام (SoH)، وحالة الشحن (SoC)، ودرجة الحرارة، وحالات الإنذار إلى لوحة تحكم مركزية. يجب أن تشمل فترات الصيانة الوقائية المجدولة (ربع سنوية أو نصف سنوية حسب البيئة) عمليات فحص بصرية، وفحوصات الرطوبة، وفحوصات عزم الربط على التوصيلات الكهربائية، وتحديثات البرامج الثابتة، واختبارات السعة. احتفظ بسجل صيانة موثق لكل موقع لتلبية متطلبات التدقيق والضمان.

التكنولوجيا والاختبار والاستجابة للطوارئ

الاختبار، والشهادة، وضمان الجودة في المصنع

يُشترط على الموردين تقديم تقارير اختبارات المصنع (السعة، اختبار الدورة، مقاومة العزل)، والتحقق من صحة نظام إدارة البطارية، وشهادة جهة خارجية مستقلة (مطابقة UL أو IEC). يساعد اختبار UL 9540A أو ما يعادله في التنبؤ بخصائص انتشار الحريق في تصميمات الأنظمة؛ بينما يُعدّ كل من UL 1973 وIEC 62619/62133 معيارين شائعين لسلامة الخلايا وحزم البطاريات. أما بالنسبة للنقل، فيُشترط تقديم دليل اختبار UN 38.3. كما يُعزز نظام مراقبة الجودة في المصنع (ISO 9001) وعمليات التدقيق المستقلة (TÜV، SGS) من ضمان الجودة.

الاستجابة للطوارئ واحتواء الحوادث

ينبغي أن تتضمن العقود البلدية خطة استجابة للطوارئ: الكشف عن الإنذارات المرتبطة بمراكز التحكم البلدية، وعزل الوحدات المعطلة عن بُعد، وإرسال فنيين مدربين. تشمل تدابير الاحتواء استخدام حاويات غير قابلة للاحتراق، وفصل تلقائي، وإجراءات واضحة للإطفاء أو التبريد. تجدر الإشارة إلى أن حرائق بطاريات الليثيوم قد لا تستجيب للماء وحده - لذا يُرجى اتباع إرشادات فرق الإطفاء، وإبلاغ إدارات الإطفاء المحلية بتركيبات البطاريات ونتائج اختبار UL 9540A للأنظمة المستخدمة.

مقارنة نتائج السلامة: المقاييس وقائمة التحقق من المشتريات

مؤشرات السلامة الرئيسية التي يجب طلبها

عند تحديد عملية الشراء، يجب طلب أدلة قابلة للقياس على ما يلي:

• شهادة الخلية والعبوة: IEC 62619 / IEC 62133
• الامتثال لمتطلبات النقل بموجب المادة 38.3 من قانون الأمم المتحدة
• اختبار الحريق على مستوى النظام: UL 9540A أو ما يعادله
• اختبارات وظائف نظام إدارة المباني وسجل مراجعة البرامج الثابتة
• تقارير اختبارات التقادم المتسارع/عمر الدورة مع بيانات الاحتفاظ بالسعة

قائمة التحقق من المشتريات (مختصرة)

يجب تضمين هذه البنود كعناصر إلزامية في مناقصات مشاريع إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية البلدية:

• كيمياء البطارية المحددة (يفضل استخدام LiFePO4 للمواقع الحساسة للسلامة)
• شهادات جهات خارجية ووثائق ضمان الجودة الخاصة بالمصنع (ISO 9001، TÜV/UL/CE/BIS)
• مواصفات نظام إدارة المباني (BMS) التفصيلية وإمكانية القياس عن بُعد
• رسومات التركيب التي توضح تهوية الحاوية، والمسافات، واللافتات
• توافر خطة عمل الصيانة وقطع الغيار
• شروط الضمان مع خطة محددة للاستبدال وإعادة التدوير عند انتهاء العمر الافتراضي

شركة قوانغدونغ كوينينغ لتكنولوجيا الإضاءة المحدودة - شراكة من أجل أنظمة إنارة شوارع بلدية تعمل بالطاقة الشمسية أكثر أمانًا

شركة قوانغدونغ كوينينغ لتكنولوجيا الإضاءة المحدودة، تأسست عام ٢٠١٣، وتُركز على مصابيح الشوارع الشمسية، والكشافات الشمسية، ومصابيح الحدائق الشمسية، ومصابيح المروج الشمسية، ومصابيح الأعمدة الشمسية، والألواح الكهروضوئية الشمسية، ووحدات الطاقة الخارجية المحمولة والبطاريات، وتصميم مشاريع الإضاءة، وإنتاج وتطوير صناعة إضاءة LED المتنقلة. بعد سنوات من التطوير، أصبحنا المورد المعتمد للعديد من الشركات المدرجة الشهيرة والمشاريع الهندسية، ومركزًا رائدًا لحلول هندسة الإضاءة الشمسية، حيث نقدم لعملائنا إرشادات وحلولًا احترافية آمنة وموثوقة.

لدينا فريق بحث وتطوير ذو خبرة واسعة، ومعدات متطورة، وأنظمة صارمة لمراقبة الجودة، ونظام إدارة متطور. حصلنا على شهادة نظام ضمان الجودة الدولي ISO 9001 وشهادة التدقيق الدولية TÜV، وحصلنا على سلسلة من الشهادات الدولية مثل CE، UL، BIS، CB، SGS، MSDS، وغيرها.

مزايا شركة كوينينغلايتينغ ومنتجاتها الرئيسية:

• المنتجات الرئيسية: مصابيح الشوارع الشمسية، مصابيح الإضاءة الموضعية الشمسية، مصابيح الحدائق الشمسية، مصابيح الأعمدة الشمسية، الألواح الكهروضوئية الشمسية، مصابيح الحدائق الشمسية.
• نقاط القوة التنافسية: قدرة هندسية متكاملة من الخلايا الكهروضوئية إلى تجهيزات الإضاءة وحزم البطاريات، وقسم بحث وتطوير داخلي قوي لأنظمة إدارة البطاريات والحلول الحرارية المخصصة، وسجل حافل في توريد الشركات المدرجة والمشاريع الكبيرة، وضمان جودة صارم مع موافقات تدقيق ISO 9001 و TÜV، وشهادات دولية واسعة النطاق (CE، UL، BIS، CB، SGS).
• التمايز التقني: التركيز على تصميم النظام (الخلايا الكهروضوئية، والبطاريات، ونظام إدارة البطاريات، وتحسين وحدات الإضاءة)، وتصميمات حرارية وحاويات مثبتة ميدانياً ومُكيَّفة مع تركيبات قمة الأعمدة البلدية، وحلول مُفعَّلة بتقنية القياس عن بُعد للمراقبة والصيانة عن بُعد.

بالنسبة لمخططي البلديات وفرق المشتريات، تقدم شركة كوينينج مقترحات جاهزة تتوافق مع المعايير المذكورة أعلاه ويمكنها توفير تقارير الاختبار وحزم الشهادات وتحليلات تكلفة دورة الحياة المصممة خصيصًا لظروف النشر المحددة.

الأسئلة الشائعة - أسئلة شائعة من مخططي المدن والمهندسين

1. ما هي التركيبة الكيميائية للبطاريات الأكثر أمانًا لأعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية في البلديات؟

يُعتبر فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4) الخيار الأكثر أمانًا لتركيبات إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية في البلديات، نظرًا لاستقراره الحراري الفائق، وعمره التشغيلي الطويل، وانخفاض احتمالية حدوث ارتفاعات حرارية مفاجئة مقارنةً بتركيبات NMC/NCA. تأكد من أن وحدات الطاقة معتمدة ومتكاملة مع نظام إدارة بطاريات (BMS) مناسب.

2. ما هي الشهادات التي يجب أن أطلبها من الموردين؟

يشترط الحصول على شهادة الأمم المتحدة رقم 38.3 للنقل، وشهادات الخلية/العبوة وفقًا للمعيار الدولي IEC 62619 أو IEC 62133، وإثباتات اختبار على مستوى النظام مثل UL 9540A عند الاقتضاء، وشهادات ضمان الجودة من المصنع (ISO 9001، عمليات تدقيق TÜV). قد تكون الشهادات المحلية (مثل شهادة BIS في الهند) وعلامة CE/CB ضرورية أيضًا للامتثال.

3. كيف يمكنني تقليل خطر انتشار الحريق في حاويات البطاريات الموجودة أعلى الأعمدة؟

صمم حاويات باستخدام مواد غير قابلة للاحتراق، مع توفير تهوية لمنع تراكم الحرارة، وفصل وحدات البطارية فعلياً، ومفاتيح عزل تلقائية، وتسهيل وصول فرق الاستجابة للطوارئ. يساعد الرصد عن بُعد وعتبات الإنذار لدرجة الحرارة وحالة البطارية على اكتشاف المشكلات مبكراً.

4. ما هي إمكانيات المراقبة التي يجب أن يتمتع بها نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية الخاص بي؟

ينبغي أن تشمل بيانات القياس عن بُعد حالة شحن البطارية (SoC)، وحالة الصحة (SoH) (اتجاه السعة)، ودرجات حرارة الخلايا/الوحدات، وتيارات الشحن/التفريغ، ورموز الأعطال من نظام إدارة البطارية (BMS)، وتسجيل الأحداث. ويتيح التكامل مع منصة إدارة مركزية الاستجابة السريعة لأي خلل.

5. هل يمكن إخماد حرائق البطاريات في الموقع؟

قد يصعب إخماد حرائق بطاريات الليثيوم بالماء وحده؛ إذ قد تشتعل مجددًا بعد التبريد إذا بقيت الخلايا الداخلية ساخنة. ينبغي أن تنسق خطط الطوارئ البلدية مع إدارات الإطفاء المحلية، وأن تستعين بتوجيهات الشركة المصنعة، وأن تتضمن استراتيجيات احتواء الحريق. يُنصح بتدريب فرق الإطفاء وتوفير استجابة مسبقة من المقاولين المختصين لحوادث البطاريات.

6. ما هي خطة دورة الحياة التي يجب تضمينها في عملية الشراء؟

ضع خطة لاستبدال المنتج عند انتهاء عمره الافتراضي (العمر التشغيلي المتوقع وانخفاض السعة)، وإعادة تدويره أو التخلص منه بطريقة مسؤولة وفقًا للوائح المحلية، وتوافر قطع الغيار، وضمان محدد للحفاظ على السعة. قم بتضمين تحليلات التكلفة الإجمالية للملكية بدلاً من مقارنات التكلفة الأولية فقط.

للتواصل والاستفسار عن المنتجات

إذا كنت بصدد تحديد أو تحديث أنظمة إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية في مدينتك، وترغب في الحصول على تصاميم معتمدة من الموردين، ووثائق السلامة، أو تقييم للمخاطر مصمم خصيصًا لبيئة مدينتك، فتواصل مع شركة قوانغدونغ كوينينغ لتكنولوجيا الإضاءة المحدودة للاستشارة ومعرفة تفاصيل المنتجات. بإمكانهم تزويدك ببيانات المنتجات، وحزم الشهادات، وعروض المشاريع الخاصة بإنارة الشوارع بالطاقة الشمسية، والإضاءة الموضعية بالطاقة الشمسية، وإضاءة الحدائق بالطاقة الشمسية، وأعمدة الإنارة بالطاقة الشمسية، والألواح الكهروضوئية الشمسية، وإضاءة الحدائق بالطاقة الشمسية.

مراجع

• معيار UL 9540A - معيار طريقة الاختبار لتقييم انتشار الحريق الناتج عن الانهيار الحراري في أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات. موارد UL. https://www.ul.com/resources/ul-9540a-fire-testing-energy-storage-systems (تم الاطلاع بتاريخ 2026-01-06)
• معيار UL 1973 - معيار البطاريات المستخدمة في تطبيقات الطاقة الثابتة، والطاقة المساعدة للمركبات، وأنظمة السكك الحديدية الكهربائية الخفيفة. كتالوج معايير UL. https://standardscatalog.ul.com/standards/en/standard_1973 (تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2026)
• IEC 62619 / IEC 62133 — متطلبات السلامة لبطاريات الليثيوم الثانوية. متجر IEC الإلكتروني. https://webstore.iec.ch/ (تم الاطلاع بتاريخ 2026-01-06)
• دليل الأمم المتحدة للاختبارات والمعايير، القسم 38.3 - توصيات بشأن نقل البضائع الخطرة. اللجنة الاقتصادية لأوروبا التابعة للأمم المتحدة. https://unece.org (ابحث عن: دليل الاختبارات والمعايير، القسم 38.3) (تم الاطلاع بتاريخ 6 يناير 2026)
• المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) - السلامة والموثوقية وعمر البطاريات في تطبيقات الشبكة الكهربائية وخارجها (تقرير وموارد). المختبر الوطني للطاقة المتجددة. https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72192.pdf (تم الاطلاع بتاريخ 6 يناير 2026)
• معيار NFPA 855 - معيار تركيب أنظمة تخزين الطاقة الثابتة. الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق. https://www.nfpa.org/855 (تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2026)
• جامعة البطاريات - أنواع البطاريات وخصائص السلامة. https://batteryuniversity.com (تم الاطلاع بتاريخ 2026-01-06)
• شركة قوانغدونغ كوينينغ لتكنولوجيا الإضاءة المحدودة - نبذة عن الشركة (بيانات المنتج والشهادات كما هي متوفرة). مواد الشركة (بيانات داخلية وعامة) (تم الاطلاع عليها بتاريخ 6 يناير 2026)