Dodatečné vybavení stávajících zařízení: tepelné oddělení existujících akumulačních kontejnerů

Bezpečnostní požadavky na stacionární bateriová úložiště se za několik málo let podstatně vyvinuly. Soubory pravidel jako NFPA 855 v Severní Americe byly opakovaně zpřísněny – mimo jiné o požadavky na protivýbuchovou ochranu podle NFPA 68 a NFPA 69 – a v německy mluvícím prostoru zkonkretizovaly publikace pojistitelů a oborových svazů očekávání ohledně odstupů, oddělení a techniky detekce nebezpečí. Zařízení postavená před tímto vývojem sice zpravidla požívají ochrany stávajícího stavu, dokud nejsou podstatně změněna. Formální ochrana stávajícího stavu však neodpovídá na otázky, které provozovatele skutečně tíží.

Tyto otázky přicházejí ze tří směrů: od pojistitele, který po zdokumentovaných požárech na akumulačních lokalitách po celém světě váže pojistné a podmínky na stav techniky; od povolovacích úřadů a hasičských sborů, které při rozšíření nebo repoweringu hodnotí celou lokalitu znovu; a z vlastního řízení rizik, stojí-li úložiště blíže k budovám, trafostanicím nebo sousedním zařízením, než by se dnes projektovalo. Ve všech těchto případech je tepelné vylepšení stávajícího stavu často nejhospodárnější pákou – výrazně levnější než náhradní novostavba nebo přemístění lokality.

Na začátku každého dodatečného vybavení stojí poctivá pasportizace stavu. Patří k ní stav dokumentace (typ a chemie článků, existující zkušební průkazy, povolovací rozhodnutí, požárně bezpečnostní řešení), stavební stav pláště kontejneru, skutečné vzdálenosti k budovám, zařízením a hranicím pozemku a rovněž stav stávající techniky: elektrická požární signalizace, senzorika detekce plynů, větrání, hasicí technika, odlehčení výbuchu. Časté nálezy u zařízení první generace: chybějící nebo nedostatečné odlehčení výbuchu, neuzavřené nebo improvizované kabelové prostupy, chybějící tepelné oddělení mezi bateriovou a technickou místností a odstupové vzdálenosti, které neodpovídají dnešním doporučením.

Z pasportizace se odvozují cíle ochrany, a to realisticky: ze stávajícího kontejneru se dodatečným vybavením nestane nově certifikovaný systém. Dosažitelné a smysluplné jsou konkrétní, prokazatelné cíle – například zabránění přenosu požáru na sousední kontejner po definovanou dobu, ochrana technické místnosti, řízený odvod plynů z elektrolytu nebo snížení tepelného sálání na sousední chráněné hodnoty. Každý cíl určuje jiná opatření; bez této priorizace se dodatečné vybavení stane drahým a nahodilým.

Ústřední okrajová podmínka ve stávajícím zařízení zní: místa je poskrovnu. Racky, trasy a klimatizační technika jsou namontovány, každý centimetr skladby stěny chybí v údržbové uličce a statika kontejneru omezuje přídavnou hmotnost. Právě zde uplatňují své přednosti tenké vysoce účinné izolační materiály: mikroporézní panely a aerogelové kompozity dosahují izolačního účinku konvenčních materiálů při zlomku tloušťky a umožňují tak vnitřní vylepšení tam, kde se klasické skladby prostě nevejdou. Alternativně nebo doplňkově lze pracovat zvenčí – s předsazenými požárně ochrannými deskami nebo se samostatnými požárními stěnami mezi kontejnery, které kompenzují deficity odstupů.

• Vnitřní obložení kritických oblastí stěn tenkými vysoce účinnými izolačními materiály, mechanicky upevněné a v detailech provedené podle zkoušky
• Tepelné oddělení mezi bateriovou a technickou místností jako vnitřní dělicí stěna
• Dodatečná montáž zkoušených kabelových a potrubních ucpávek na všech prostupech včetně uzavření nevyužitých otvorů
• Předsazené požárně ochranné prvky nebo samostatně stojící požární stěny mezi těsně stojícími kontejnery
• Ochrana nosných konstrukcí a kabelových tras ve venkovním prostoru proti tepelnému sálání ze sousední události

Souběžně s pasivním oddělením by mělo být prověřeno odlehčení výbuchu. Lithium-iontové články uvolňují při tepelném lavinovém jevu (thermal runaway) značná množství hořlavých plynů, mezi nimi vodík; bez navržených odlehčovacích ploch hrozí v případě události výbuch, který každé obložení přetíží. Návrh se provádí podle příslušných pravidel protivýbuchové ochrany – například NFPA 68 pro odlehčení výbuchu – a dodatečná montáž odlehčovacích klapek nebo panelů do pláště kontejneru je u mnoha stávajících zařízení technicky dobře proveditelná. Pasivní oddělení a odlehčení výbuchu přitom musí být projektovány společně: obložení nesmí zastavět odlehčovací cesty.

Provedení ve stávajícím zařízení se zásadně liší od novostavby: pracuje se v bezprostřední blízkosti baterií s vysokou uloženou energií a stejnosměrných napětí, která mohou být přítomna i ve vypnutém stavu. To vyžaduje čistou přípravu prací – koncepci odpojení a zajištění s provozovatelem zařízení, stanovení, které racky nebo úseky kontejneru budou pro který pracovní krok odstaveny, a důsledný zákaz prací produkujících jiskření v bateriové místnosti, dokud jsou články osazeny. Vrtání, dělení a svařování na plášti se provádí, kdykoli je to možné, zvenčí nebo v úsecích bez článků.

U úložišť, která nelze zcela odpojit od sítě, se osvědčila realizace po úsecích: kontejner se rozdělí na stavební úseky, které se postupně odpojí, vylepší a znovu uvedou do provozu. Montážní postupy s nízkou prašností, konfekcionované dílce s co nejmenším počtem úprav na místě a denní úklid staveniště přitom nejsou nadstandardem, nýbrž podmínkou – vodivý prach a izolační vlákna nemají v bateriové místnosti s výkonovou elektronikou co dělat.

Dodatečné vybavení je dokončeno teprve tehdy, je-li doloženo. Patří k tomu průkazy použitelnosti nasazených systémů (zkušební protokoly, klasifikační zprávy, schválení), montážní dokumentace s fotografiemi později zakrytých detailů, označené požární ucpávky, aktualizované požárně bezpečnostní řešení a aktualizace dokumentace zdolávání požáru a provozních pokynů. Tam, kde bylo dodatečné vybavení součástí podmínky pojistitele nebo úřadu, by měla být jejich přejímka aktivně vyžádána a písemně potvrzena.

Realistické zůstává: tepelné vylepšení je stavebním kamenem, nikoli všelékem. Svou hodnotu rozvine ve spojení s funkční detekcí plynů a elektrickou požární signalizací, s pečlivě udržovaným systémem řízení baterií a s jasnými pravidly zásahu pro hasiče. Kdo pasivní tepelné oddělení stávajícího zařízení důsledně zaměří na definované cíle ochrany, získá však právě to, co v případě události rozhoduje – čas: čas, po který se šíření na sousední kontejner nekoná, čas na vyhlášení poplachu a čas na řízený zásah.