معايير NFPA وسلامة أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات: أساس موثوق لشبكات كهربائية أكثر أمانًا

في ظل التوسع المتسارع في كهربة القطاعات، وارتفاع تكاليف الطاقة، وتزايد تواتر الظواهر المناخية القاسية، تتعرض الشبكات الكهربائية التقليدية لضغوط متنامية، خاصة مع اعتمادها على نموذج أحادي الاتجاه في نقل الطاقة. هذا الواقع يدفع مستخدمي الطاقة نحو حلول بديلة أكثر مرونة، ويضع أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS)  في صدارة التقنيات الداعمة لاستقرار الشبكات وضمان استمرارية الإمداد.

سوق يتسارع نموه

تشير التوقعات إلى أن سوق أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات سيقفز من 7.8  مليار دولار عام 2024 إلى 25.6  مليار دولار بحلول عام 2029. وتنبع هذه القفزة من مزايا BESS المتعددة، ومنها:

• دعم مرونة الشبكة الكهربائية.
• التكامل مع مصادر الطاقة المتجددة.
• إدارة الطلب خلال أوقات الذروة.
• توفير قدرات موثوقة للطوارئ والنسخ الاحتياطي.

لكن هذه الفوائد لا تتحقق إلا إذا تم تصميم وتشغيل وصيانة هذه الأنظمة وفق معايير صارمة تضمن الأداء والسلامة على حد سواء.

دور معايير NFPA في الحماية

تلعب الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق  (NFPA)، بالتعاون مع جهات اعتماد مثل UL، دورًا محوريًا في وضع معايير شاملة لأنظمة BESS، تغطي جميع المراحل من التصميم والتركيب إلى التشغيل والصيانة.
على سبيل المثال:

• NFPA 855  يحدد اشتراطات السلامة لتركيب أنظمة تخزين الطاقة.
• UL 9540  يضع معايير التصميم والاختبار لضمان الاعتمادية.

ومع أن هذه المعايير موحّدة على المستوى الفني، إلا أن تطبيقها قد يختلف من ولاية إلى أخرى، مما يستلزم من المطورين والمهندسين والمشغلين الإلمام باللوائح المحلية والالتزام بها.

دورة حياة BESS : معايير السلامة في كل مرحلة

1. التصميم: ينبغي أن تلتزم الشركات المصنّعة بأنظمة BESS بمعايير السلامة منذ مرحلة التصميم، مع التركيز على منع الحرائق وحماية المعدات والبشر.
2. التركيب: يجب تنفيذ عمليات التركيب بواسطة فنيين مؤهلين، ووفق تعليمات الشركة المصنّعة، وبإشراف الجهة المخوّلة بالمنطقة (AHJ).
3. التشغيل والصيانة: يتطلب التشغيل الآمن التقيّد بإرشادات الشركة المصنّعة، وتنفيذ برامج تدريبية دورية للمشغلين لضمان الامتثال.
4. نهاية العمر التشغيلي: ينبغي تفكيك أو إعادة تدوير أنظمة BESS بواسطة جهات معتمدة، مع الالتزام بالمعايير البيئية وسلامة التخلص من البطاريات.

الشبكات الصغيرة Microgrids كنظام داعم للسلامة

من الحلول المبتكرة لتعزيز السلامة أنظمة التحكم في الميكروغريد المهيأة حسب الطلب، مثل EcoStruxure Microgrid Flex  من شنايدر إلكتريك، التي تدمج BESS ضمن منصة ذكية واحدة.
هذه الأنظمة توفر:

• إدارة متكاملة لتدفقات الطاقة بين مصادر متعددة.
• تحسين الاستخدام لتحقيق وفورات مالية.
• مراقبة فورية وتنبيهات أعطال وإيقاف طارئ.
• دمج أنظمة إخماد الحرائق وتقليل مخاطر التشغيل.

وبفضل تصميمها المسبق واعتمادها وفق الأكواد، تسهّل هذه الحلول الحصول على موافقة الجهات التنظيمية وتسرّع تنفيذ المشاريع.

بالأرقام: تأثير تطبيق المعايير

• تقليل مخاطر الحوادث الكبرى بنسبة قد تصل إلى 70%  عند الالتزام الكامل بمعايير NFPA وUL.
• تسريع مدة الحصول على موافقات الجهات التنظيمية بمعدل 30%  عند استخدام حلول مصممة مسبقًا ومعتمدة.
• إطالة عمر النظام التشغيلي بنسبة 20%  بفضل الصيانة المعيارية.

خاتمة استراتيجية

تؤكد التجربة العملية أن أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات تمثل ركيزة أساسية لشبكات كهربائية مرنة ومستدامة، لكن قيمتها الحقيقية لا تتحقق إلا عبر ثقافة السلامة التي تتبناها جميع الأطراف: من المصممين إلى الجهات التنظيمية.
الالتزام بمعايير NFPA وUL، إلى جانب تبني حلول ذكية مثل أنظمة الميكروغريد، يشكّل الطريق الأمثل للاستفادة الكاملة من BESS دون المساس بالأمان، ودون إبطاء خطى التحول الطاقي.

📚 المصدر:

Navigating NFPA Standards for Safe Battery Energy Storage Systems (BESS)”, Microgrid Knowledge, July, 2025″