يمكن تخزين خلايا الليثيوم أيون ووحداتها وحزم البطاريات ومنتجات تخزين الطاقة في مستودع آلي، لكن ترتيب العمل المعتاد يجب أن يُقلب. يُتفق أولًا على أساس تصميم الحماية من الحريق ومفهومها مع الجهة ذات الاختصاص محليًا (AHJ، أي الجهة التي تعتمد مفهوم الحماية من الحريق)، ويُحصل على قبول شركة التأمين حيث يلزم ذلك؛ وبعدها فقط تُحدَّد ارتفاعات الأرفف ونوع المعدات وتخطيط التخزين. أما في مخزن التعتيق (ageing)، فالمفاضلة بين نظام AS/RS ومركبات AGV والتخزين على الأرضية تتوقف على شكل المنتج والإنتاجية وظروف الصيانة داخل المنطقة الحارة.
الإجابة المختصرة
- ينبغي الاتفاق على مفهوم الحماية من الحريق لنظام AS/RS مخصص لبطاريات الليثيوم مع الجهة ذات الاختصاص (AHJ)، وقبوله من شركة التأمين حيث ينطبق ذلك، قبل تصميم الأرفف والمعدات؛ فلا يصح نقل النهج المتبع في مستودعات البضائع العادية كما هو.
- يمكن أن يجمع مستودع بطاريات الليثيوم بين الكشف الحراري الخطي المعتمد، والكشف عن الدخان بالشفط، والكشف عن الغازات، غير أن قدرة هذا المزيج على اكتشاف المشكلة قبل أجهزة إنذار الدخان والحرارة يجب أن تُثبت بالاختبار على الغازات المستهدفة وفي ظروف التهوية الفعلية.
- معاملات المرشات المستخلصة من اختبارات الحريق المنشورة لا تصح إلا في ظروف تلك الاختبارات؛ فإذا تغيّر نوع البطارية أو حالة الشحن (SOC) أو التغليف أو ارتفاع التخزين، وجب إعادة تقييمها.
كيف يختلف حريق البطاريات عن حريق المستودع العادي
تبدأ الحرائق في المستودع العادي عادةً من مواد قابلة للاحتراق خارجية. ومستودع بطاريات الليثيوم أيون يحمل هذا الخطر أيضًا، ويُضاف إليه الانفلات الحراري داخل البطاريات نفسها. وتشرح مراجعة مؤسسة أبحاث الحماية من الحرائق (FPRF) الصادرة عام 2023 الأمر بوضوح: الانفلات الحراري في خلية واحدة ينقل الحرارة إلى الخلايا المجاورة وقد ينتشر عبر الوحدات والحزم، مع إطلاق غازات قابلة للاشتعال تحمل خطر الانفجار. والطاقة المتبقية في البطاريات قد تعيد إشعال الحريق في أي وقت بين دقائق وأيام بعد إخماده. لهذا لا تكفي المرشات وحدها في مستودع البطاريات: فالكشف المبكر وعزل البطاريات المشتبه بها واستراتيجية طوارئ معتمدة مسبقًا جزء من المفهوم.
أجرت FM Global عام 2016 اختبار حريق بوجود مرشات على خلايا كيسية (pouch) من فوسفات الحديد الليثيومي (LFP) بسعة 20 Ah معبأة في صناديق كرتونية. ومع إشعال خارجي، احترقت الصناديق الكرتونية والفواصل البلاستيكية أولًا، ولم تدخل الخلايا في الحريق بشكل ملموس إلا لاحقًا. ففي التهيئة المختبَرة شكّلت الصناديق الكرتونية والفواصل البلاستيكية حمل حريق مبكرًا كبيرًا، وهذه النتيجة مرتبطة بكيمياء الخلية وشكلها وحالة شحنها وطريقة تغليفها. وفي المبنى نفسه، تختلف درجة الخطورة تمامًا بين خلايا منخفضة الشحن في صناديق كرتونية وخزائن تخزين طاقة مشحونة بالكامل، لذا ينبغي تقسيمها إلى مناطق مستقلة وتقييم كل منها على حدة.
أساس التصميم: المعايير واللوائح التي نراجعها
بعض الخلفية أولًا. يتوسع تخزين الطاقة في الأسواق التي نعمل فيها. فبحسب الوكالة الدولية للطاقة (IEA)، أضاف الشرق الأوسط عام 2025 أكثر من 3 GW من التخزين على مستوى الشبكة (مقيسًا بالقدرة)، أي أكثر من ثلاثة أضعاف رقم 2024، وجاء كله تقريبًا في المملكة العربية السعودية؛ وأضافت أوروبا نحو 6.2 GW. وفي فبراير 2026 قال رئيس هيئة تنظيم سوق الطاقة في تركيا (EPDK) إنه منذ تعديل القواعد عام 2022 حصلت مشاريع رياح وطاقة شمسية مزودة بتخزين مدمج بإجمالي نحو 33 GW على تخصيصات قدرة. وهذه الـ 33 GW قدرة توليد، فلا تُستخدم لتقدير الطلب على المستودعات.
أما أساس التصميم نفسه، فنراجع فيه عادةً أربع مجموعات من الوثائق.
صدرت ورقة البيانات FM Global Data Sheet 7-112 (Lithium-Ion Battery Manufacturing and Storage) في أكتوبر 2024، وتغطي تصنيع البطاريات، والتشكيل (formation) والتعتيق، والتخزين. والمعيار NFPA 855 (Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems) سارٍ بإصدار 2026، وفيه أيضًا فصل عن تخزين بطاريات الليثيوم. وملخصنا للوثيقتين مبني على مصادر منشورة لا على النص الكامل للمعيارين؛ والنص الرسمي الساري هو المرجع.
لا يوجد في أوروبا كود موحّد لتصميم الحماية من الحريق في مستودعات البطاريات. فتنطبق لوائح الحماية من الحريق في المباني في البلد الذي يقع فيه المشروع، إلى جانب متطلبات شركة التأمين. ويُستشهد كثيرًا بالوثيقة VdS 3103 (Lithium-Batterien، أي بطاريات الليثيوم) الصادرة عن قطاع التأمين الألماني، لكنها ليست إلزامية. ولائحة البطاريات الأوروبية الجديدة، اللائحة (EU) 2023/1542، مطبقة منذ 18 فبراير 2024. وهي تنظّم منتجات البطاريات، ويقع تصميم المستودعات خارج نطاقها. غير أن فيها حكمًا مفيدًا لمشغّل المستودع: اعتبارًا من 18 أغسطس 2024 يجب أن تتضمن الوثائق الفنية لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات الثابتة تعليمات للتعامل مع مخاطر مثل الحريق والانفجار. اطلب هذه الوثيقة من المورّد قبل دخول منتجات تخزين الطاقة إلى المستودع؛ فستحتاجها عند إعداد خطة الطوارئ.
وتنص لائحة الحماية من الحريق في المباني في تركيا (Regulation on the Fire Protection of Buildings) على أنه في المسائل التي لا تغطيها تُطبق المعايير التركية أولًا، ثم المعايير الأوروبية، ثم المعايير المعترف بها دوليًا، وأن المشروع الذي لا يستوفي متطلبات الحماية من الحريق لا يحصل على رخصة البناء. ولم نجد فيها بندًا يتناول مستودعات بطاريات الليثيوم تحديدًا، لذا يجب التأكد مسبقًا من الجهة المختصة هل تُقبل وثائق FM أو NFPA أساسًا للتصميم. وفي الشرق الأوسط ينطبق كود الحريق الخاص بكل دولة ومتطلبات الدفاع المدني فيها.
البطاريات في نظام AS/RS: المرشات والتهوية والكشف
الحاجة إلى مرشات داخل الأرفف (in-rack)، وطريقة توزيعها، تتوقفان على نوع البطارية وحالة الشحن والتغليف وهندسة الأرفف ونتائج الاختبارات واسعة النطاق المقبولة. والأفضل أن يجتمع فريق الأرفف وفريق الحماية من الحريق وفريق المعدات على المخطط نفسه منذ مرحلة المفهوم. فالفراغات الرأسية بين الأرفف (flue spaces) ومسارات أنابيب المرشات يجب أن تبقى خارج غلاف الحركة لرافعات التكديس والمكوكات. والناقلات والمنصات الإنشائية وما شابهها من عوائق تؤثر في توزيع المياه، وتوضع وفق قواعد العوائق في أنظمة المرشات ووفق الاعتماد. وحين نخطط مخزنًا للبطاريات نتجنب قدر الإمكان الناقلات المتراكبة فوق بعضها، لهذا السبب تحديدًا: فهي تحجب مرشات السقف.
ويُظهر اختبار FM Global لعام 2016 مدى خصوصية هذه النتائج. فقد كانت ظروفه خلايا كيسية LFP بسعة 20 Ah تقريبًا وبحالة شحن نحو 50%، معبأة في صناديق كرتونية بفواصل بلاستيكية، بارتفاع تخزين في الأرفف 4.6 m وارتفاع سقف 12.2 m، ومحمية بمرشات متدلية (pendent) سريعة الاستجابة K320 بدرجة تشغيل 74 °C على شبكة 3.0 × 3.0 m وبضغط 2.4 bar. ويذكر التقرير نفسه أنه لا ينبغي تعميم النتائج انطلاقًا من هذا الاختبار وحده. فلا يمكن نسخ هذه التهيئة في تصميم؛ والمعتبر هو المخطط الذي تقبله الجهة المختصة وشركة التأمين.
ولا يمكن التعامل مع التهوية كمسألة جانبية، لأنها تؤثر في أداء المرشات. ففي عام 2011 اختبرت FM Global مراوح كبيرة الحجم منخفضة السرعة (HVLS) فوق تخزين في أرفف لبضائع عادية، لا لبطاريات. وتبيّن أن ترك المراوح تعمل يُضعف أداء المرشات بوضوح؛ أما إيقافها خلال دقيقة و30 ثانية من تشغيل أول مرشة فأعطى نتائج مقبولة في تلك الاختبارات. وهذه نتيجة اختبار على بضائع عادية، لا قيمة تصميمية لمخزن بطاريات. كما يتعين على مخزن البطاريات التعامل مع الغازات القابلة للاشتعال، وقد يتعارض مبدأ «إيقاف المراوح أثناء الإطفاء» مع مبدأ «التشغيل للسحب عند كشف غاز قابل للاشتعال». ومنطق الربط هذا ينبغي أن يكتبه استشاري الحريق في مصفوفة السبب والنتيجة (cause-and-effect matrix)، وأن يُقدَّم إلى الجهة المختصة لاعتماده، وأن تقبله شركة التأمين حيث ينطبق ذلك.
وفي الكشف المبكر، وجد مسح FPRF لمنشآت تخزين الطاقة أن أغلبها يجمع بين الكشف بالشفط أو كشف الغازات وبين كشف الدخان والحرارة. وشيوع الاستخدام لا يثبت الفعالية. فقدرة أي مزيج على إطلاق الإنذار قبل كاشفات الدخان والحرارة يجب أن تُتحقق منها بالاختبار على الغازات المستهدفة في ظروف التهوية الفعلية.
| الطريقة | ما الذي تكشفه | الموقع | ما يجب الانتباه إليه |
|---|---|---|---|
| الكشف الحراري الخطي (بما فيه استشعار الحرارة الموزّع بالألياف الضوئية) | درجة الحرارة وارتفاعها على امتداد الخط | مواقع الأرفف والتخزين المحددة وفق شروط الاعتماد والموافقة | إذا استُخدم كاشفًا للحريق فيجب أن يستوفي متطلبات الاعتماد الوطنية المطبقة؛ وفي أوروبا يغطي EN 54-22 الكاشفات الحرارية الخطية القابلة لإعادة الضبط. وينبغي أن تتطابق مناطق الإنذار مع ترقيم مواقع التخزين |
| الكشف عن الدخان بالشفط (EN 54-20) | الدخان في مرحلة مبكرة جدًا | الأرفف العالية والطوابق الوسيطة (mezzanines) | كشف الغاز أو بخار الإلكتروليت يقتصر على الطرازات المعتمدة لذلك؛ وأنابيب أخذ العينات مقيدة بأغلفة حركة المعدات |
| الكشف عن الغازات | الغازات القابلة للاشتعال المنطلقة قبل الانفلات الحراري وبعده | مواقع تحددها أنواع الغازات المستهدفة والتهوية واختبارات الانتشار | يُثبَّت منطق الربط مع المرشات والمراوح قبل ربطه بنظام سحب الهواء |
| بيانات نظام إدارة البطارية | شذوذ الجهد ودرجة الحرارة | مخازن التعتيق التي تكون فيها البطاريات موصولة | تغطي البطاريات الموصولة بها فقط؛ ولا تغني عن كشف الحريق |
| المرشات داخل الأرفف | السيطرة على الحريق والتبريد | وفق المخطط الذي تقبله الجهة المختصة (AHJ) وشركة التأمين حيث ينطبق ذلك | تنسيق الأنابيب والخلوصات وأغلفة حركة المعدات مبكرًا |
عزل البطاريات المشتبه بها، وتخزين التعتيق
مكان حفظ البطاريات المعيبة أو التالفة وطريقة عزلها يتبعان المخطط الذي تقبله الجهة المختصة وشركة التأمين. والنهج الأسلم هو التعرّف عليها وفصلها قبل دخولها التخزين: فالبطاريات التي لا تجتاز فحص الاستلام، أو تظهر عليها عيوب ظاهرية أو شذوذ في الجهد، لا تدخل المخزن. وإذا انطلق إنذار داخل المخزن، تتوقف المعدات أولًا، وتُغلق المنطقة المتأثرة، ويحظر نظاما WMS / WCS الوصول إلى مواقع التخزين المعنية. أما هل تُنقل المنصة النقالة (الطبلية) المشتبه بها، وكيف، فيتبع استراتيجية الطوارئ المعتمدة مسبقًا وقرار قائد الحادث في الموقع. ولا يقرر النظام ذلك تلقائيًا.
وتقترح المراجعات الخاصة بمفاهيم تخزين البطاريات عادةً تقليل عدد مواقع التخزين، وحواجز حريق داخل الأرفف، وأجهزة إطفاء تلقائية، وأغطية حماية من الحريق على رافعات التكديس. ولأن هذه المكونات قد تعيق تصريف المرشات، فإن استخدامها يتوقف على اعتماد المنتج، وقواعد العوائق في أنظمة المرشات، وبيانات الاختبارات واسعة النطاق، واعتماد الجهة المختصة وشركة التأمين حيث ينطبق ذلك.
بعض عمليات التعتيق تُبقي البطاريات موصولة كهربائيًا أثناء فترة الراحة. وفي مخزن التعتيق الموصول هذا تحتاج مواقع التخزين إلى تغذية كهربائية، وتكون الحرارة عمومًا أعلى من حرارة الجو المحيط، ويجب تأكيد متطلبات الحماية لمناطق التشكيل والتعتيق بشكل مستقل. ومن جهة المعدات، تحتاج الخزائن الكهربائية المحمولة على المعدات إلى تكييف، وتُختار المكونات بحسب درجة الحرارة المقننة لها؛ ويُستحسن أن يكون كل موقع قابلًا للعزل الكهربائي منفردًا ومرتبطًا بإنذار الحريق، على أن تحدد استراتيجية الحريق المعتمدة التفاصيل. وحيث يجري تشكيل الخلايا وتعتيقها بدفعات كبيرة وبزمن دورة ضيق، يُستخدم أحيانًا نظام AS/RS برافعات التكديس. وحيث يكون المخزن حارًا وفيه مواقع موصولة كثيرة، قد يكون قبول مفاهيم مركبات AGV أو التخزين على الأرضية أسهل إذا أراد المالك تقليل صيانة المحركات داخل المنطقة الحارة.
نظام AS/RS أم AGV أم التخزين على الأرضية: أيها يناسب مستودع البطاريات؟
يناسب نظام AS/RS للمنصات النقالة برافعات التكديس المستودعات الكبيرة الجديدة التي تخزّن أساسًا منتجات تامة أو خلايا، وكلاهما بحالة شحن منخفضة. فالعاملون لا يدخلون الأرفف في العمل المعتاد، وكثافة التخزين عالية. والثمن هو الأرفف العالية، حيث يحتاج نوع المرشات ومقصورات الحريق إلى تبرير محدد بحسب نوع البطارية وحالة الشحن والتغليف وأبعاد الأرفف. وهناك أيضًا الاعتماد على ممر واحد: فإذا توقفت رافعة، لا يمكن إخراج البضائع في ذلك الممر آليًا حتى تعود إلى الخدمة.
أما نظام المكوكات رباعية الاتجاه فهو أعلى كثافة أيضًا، لكن الوصول إلى منصة نقالة واحدة فيها مشكلة في عمق المسار صعب، وتغطية المرشات تحتاج إلى تبرير خاص بها. تأكد من ترتيب التخزين مع شركة التأمين قبل استخدامه لبطاريات الليثيوم.
وتحافظ الرافعة الشوكية ذاتية القيادة (AGV) مع أرفف منخفضة أو تخزين على الأرضية على ارتفاع تخزين منخفض. وقد لا يكون الاكتفاء بمرشات السقف ممكنًا إلا إذا وقع ارتفاع التخزين وارتفاع السقف وحالة الشحن والتغليف كلها ضمن الشروط التي تقبلها شركة التأمين. ويناسب هذا المفهوم مخازن التعتيق ومنتجات تخزين الطاقة وحزم البطاريات بكميات متوسطة؛ والثمن هو المساحة والكثافة.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن أصلًا تخزين بطاريات الليثيوم في مستودع آلي عالي الأرفف؟ نعم، لكن يُتفق على مفهوم الحماية أولًا مع الجهة ذات الاختصاص (AHJ)، ويُحصل على قبول شركة التأمين حيث ينطبق ذلك، وبعدها فقط يُحدَّد ارتفاع الأرفف والمعدات. ونوع المرشات والكشف المبكر وعزل البطاريات المشتبه بها تُصمَّم خصيصًا لنوع البطارية وحالة الشحن والتغليف، وفق متطلبات شركة التأمين وجهة الحماية من الحريق المحلية.
هل يمكن استخدام إعدادات مرشات K320 من اختبار FM مباشرة؟ لا. نتائج FM Global لعام 2016 تنطبق فقط على الخلايا الكيسية LFP بسعة 20 Ah المختبرة بحالة شحن نحو 50%، في تغليف كرتوني، وبارتفاع تخزين 4.6 m تحت سقف بارتفاع 12.2 m؛ وإذا تغيرت الظروف وجب إعادة تقييمها. والتصميم الفعلي للمرشات يتبع متطلبات شركة التأمين وجهة الحماية من الحريق المحلية.
لمخزن تعتيق البطاريات، أيهما أفضل: نظام AS/RS أم نظام AGV؟ يُستخدم نظام AS/RS برافعات التكديس في بعض عمليات تعتيق الخلايا ذات الدفعات الكبيرة والدورات القصيرة المتلاحقة. وحيث يكون المخزن حارًا وفيه مواقع موصولة كثيرة، قد يكون قبول مفاهيم AGV أو التخزين على الأرضية أسهل إذا أراد المالك تقليل صيانة المحركات في المنطقة الحارة. ومتطلبات الحريق تتبع شركة التأمين وجهة الحماية من الحريق المحلية.
ما معايير الحريق التي تنطبق على مستودع بطاريات الليثيوم في تركيا؟ في المسائل التي لا تغطيها لائحة الحماية من الحريق في المباني في تركيا، تُطبق المعايير التركية أولًا، ثم الأوروبية، ثم المعترف بها دوليًا؛ وكثيرًا ما تُستخدم أوراق بيانات FM Global ومعايير NFPA مكمّلًا. والامتثال القانوني تقرره الجهة المختصة، بينما تضع شركة التأمين متطلباتها الخاصة لحماية الممتلكات؛ فتأكد من الاثنين قبل التقدم بطلب رخصة البناء.
ملاحظات الخبرة في هذه المقالة مستمدة من مشاريع فريقنا السابقة، وهي توجيه أولي فقط؛ ويُحسب كل مشروع على بياناته الخاصة. ويتبع تصميم الحماية من الحريق ما تقبله الجهة المختصة وشركة التأمين.
المراجع
- FM Global, Development of Protection Recommendations for Li-ion Battery Bulk Storage: Sprinklered Fire Test (2016)، مكتبة تقارير الأبحاث لدى FM Global: https://www.fmglobal.com/researchreports
- FM Global, Impact of a High Volume Low Speed Fan on Sprinkler Performance in Rack Storage Fires (2011): https://fm.com/-/media/project/publicwebsites/fm/files/resources/research-technical-reports/hvls_10611.pdf
- Fire Protection Research Foundation, Landscape of Battery Energy Storage System Hazards & Mitigation Strategies (2023): https://content.nfpa.org/-/media/Project/Storefront/Catalog/Files/Research/Research-Foundation/Reports/Electrical/RFBatteryEnergyStorageSystemLandscape.pdf
- اللائحة (EU) 2023/1542 بشأن البطاريات ونفايات البطاريات، EUR-Lex: https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2023/1542/oj/eng
- تركيا، Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik (Regulation on the Fire Protection of Buildings)، النص الكامل على mevzuat.gov.tr: https://www.mevzuat.gov.tr/MevzuatMetin/21.5.200712937.pdf
- الوكالة الدولية للطاقة (IEA), Battery storage is scaling up and taking on a larger system role (2026): https://www.iea.org/commentaries/battery-storage-is-scaling-up-and-taking-on-a-larger-system-role
- CNBC-e، تقرير عن تصريحات رئيس EPDK بشأن تخصيصات القدرة لمشاريع الرياح والطاقة الشمسية المزودة بتخزين (11 فبراير 2026): https://www.cnbce.com/enerji/epdk-duyurdusuper-izin-sonrasi-23-projede-208-megavat-kapasite-devreye-alindi-h24798
فريق EMMANUEL التقني. يسعدنا أن ترسلوا إلينا نوع البطارية وحالة الشحن والتغليف والسعة التخزينية ومخططات المبنى، مع التخطيط المقترح والإنتاجية في ساعة الذروة، عبر نموذج التواصل؛ وعندها يمكننا تقييم مفهوم التخزين على بيانات مشروعكم بالتعاون مع استشاري الحريق لديكم وشركة التأمين.