Magazynowanie energii akumulatorowej szybko przechodzi od technologii pomocniczej do kluczowej części nowoczesnej infrastruktury energetycznej.
Jest obecnie szeroko stosowany w integracji energii odnawialnej, eliminowaniu szczytów, zasilaniu rezerwowym, usługach sieciowych i-ładowaniu o dużej mocy. Międzynarodowa Agencja Energetyczna szacuje, że zgodnie ze scenariuszem-przejścia na energię, globalna moc magazynowania baterii musi wzrosnąć do około 1200 GW do 2030 r., co wymaga średniorocznego wzrostu wdrażania o około 25%.
Jednakże w miarę jak systemy stają się coraz większe i instalowane bliżej fabryk, budynków komercyjnych i obszarów mieszkalnych, dostęp do rynku nie jest już determinowany wyłącznie pojemnością baterii i ceną.
Ważniejszym pytaniem staje się:
Czy system może wykazać, że ryzyko elektryczne, termiczne i pożarowe jest odpowiednio kontrolowane?
Dlaczego bezpieczeństwo staje się-wymaganiem wejścia na rynek
Projekt przechowywania akumulatorów musi zwykle przejść kilka poziomów przeglądu, zanim będzie można go zainstalować i eksploatować. W zależności od rynku i rodzaju projektu mogą one obejmować certyfikację produktu,-zgodność z przepisami przeciwpożarowymi, dokumentację transportową, pozwolenie na budowę, ocenę ubezpieczenia i kontrolę przeprowadzaną przez władze lokalne.
System może oferować konkurencyjne ceny i solidne specyfikacje techniczne, ale nadal napotyka opóźnienia lub odrzucenie, jeśli jego dokumenty dotyczące bezpieczeństwa są niekompletne lub jego przetestowana konfiguracja nie pasuje do proponowanej instalacji.
Rozporządzenie Unii Europejskiej w sprawie baterii wyraźnie wymaga, aby stacjonarne systemy magazynowania energii wprowadzane do obrotu lub oddawane do użytku były bezpieczne podczas normalnej pracy i użytkowania.
W Stanach Zjednoczonych normy takie jak UL 9540 i wymagania instalacyjne, takie jak NFPA 855, stały się ważnymi punktami odniesienia przy zatwierdzaniu systemów i ocenie-bezpieczeństwa przeciwpożarowego.
Bezpieczeństwo to zatem nie tylko kwestia techniczna. Ma to bezpośredni wpływ na to, czy produkt pamięci masowej może wejść na rynek, uzyskać zgodę na projekt i zyskać zaufanie klientów.
Bezpieczeństwo zaczyna się od ogniwa akumulatora,-ale na nim się nie kończy
Niezawodne ogniwa są podstawą systemu przechowywania. Wybór ogniw powinien uwzględniać spójność produkcji, zmienność wydajności, rezystancję wewnętrzną, wydajność cyklu i identyfikowalność.
Jednak użycie-ogniw wysokiej jakości nie gwarantuje automatycznie bezpiecznego systemu akumulatorowego.
Ryzyko można wprowadzić także poprzez:
- Niespójne komórki w tym samym module
- Nieprawidłowe limity ładowania lub rozładowania
- Słabe połączenia elektryczne
- Zła jakość spawania
- Niewystarczająca izolacja
- Nierówne chłodzenie
- Luźne szyny zbiorcze lub zaciski
- Niedokładny pomiar temperatury
- Nieprawidłowa integracja systemu
Dlatego bezpieczeństwo musi być kontrolowane na poziomie ogniwa, modułu, stojaka, obudowy i całego-systemu.
Kluczowe technologie bezpieczeństwa
1. Zarządzanie baterią i ochrona elektryczna
BMS powinien monitorować napięcie ogniwa, prąd, temperaturę, stan naładowania i stan izolacji.
Musi także współpracować z bezpiecznikami, stycznikami, wyłącznikami automatycznymi i funkcjami awaryjnego wyłączania. Skuteczne systemy wykorzystują kilka warstw ochrony, zamiast polegać na jednym alarmie lub czujniku.
2. Zarządzanie ciepłem
Nierówna lub nadmierna temperatura może przyspieszyć starzenie się komórek i zwiększyć brak równowagi.
Chłodzenie powietrzem może być odpowiednie w przypadku mniejszych systemów, natomiast chłodzenie cieczą jest coraz częściej stosowane w-komercyjnych i przemysłowych magazynach o większej gęstości. Projekt chłodzenia powinien odpowiadać składowi chemicznemu akumulatora, mocy roboczej i lokalnemu klimatowi.
3. Kontrola niekontrolowanej propagacji-termicznej
Awaria pojedynczego-ogniwa nie powinna łatwo rozprzestrzeniać się po module, stojaku lub obudowie.
Typowe środki obejmują:
Bariery-odporne na ciepło
Rozstaw modułów
Izolacja-ognioodporna
Separacja przedziałów
Wczesne wykrywanie gazu i temperatury
Kontrolowane ścieżki uwalniania-ciśnienia
4. Zarządzanie ogniem i gazem
Awaria akumulatora może spowodować uwolnienie łatwopalnych gazów, zanim pojawi się widoczny ogień.
W zależności od wielkości systemu i obudowy ochrona może obejmować wykrywanie gazu, czujniki dymu i ciepła, wentylację, nadmiar ciśnienia, tłumienie pożaru i zdalne alarmy.
5. Kontrola jakości produkcji
Bezpieczeństwo zależy także od jakości produkcji.
Ważne elementy sterujące obejmują:
Dopasowanie komórek i kontrola przychodząca
Monitorowanie jakości-spawania
Sterowanie momentem szyny zbiorczej
Testowanie izolacji
Testowanie szczelności-układu chłodzenia
Kalibracja BMS-a
Końcowe testy funkcjonalne
Możliwość śledzenia produktu
Luźne połączenie lub słaba spoina mogą spowodować lokalne przegrzanie, nawet gdy ogniwa działają normalnie.
Kluczowe standardy i testy
IEC 62619
Obejmuje wymagania bezpieczeństwa dotyczące przemysłowych ogniw i akumulatorów litowych, w tym zastosowań stacjonarnych.
IEC 63056
Zawiera dodatkowe wymagania bezpieczeństwa dotyczące akumulatorów litowych stosowanych w systemach magazynowania energii elektrycznej.
IEC 62933-5-2
Koncentruje się na bezpieczeństwie na poziomie-systemu-zintegrowanych z siecią elektrochemicznych systemów magazynowania energii.
UŁ 1973
Powszechnie stosowany w Ameryce Północnej do oceny akumulatorów stacjonarnych.
UL9540
Ocenia cały system magazynowania energii, w tym akumulatory, elementy sterujące, zabezpieczenia i sprzęt-przetwarzający moc.
UL9540A
Metoda badania rozprzestrzeniania się-niekontrolowanego pożaru-termicznego. Dostarcza danych na temat wydzielania ciepła, wydzielania się gazów i reakcji na ogień, ale nie należy go opisywać jako ogólnego certyfikatu produktu.
NFPA855
Norma instalacyjna obejmująca wymagania przeciwpożarowe i bezpieczeństwa dla stacjonarnych systemów magazynowania energii.
ONZ 38.3
Obejmuje testowanie transportu baterii litowej. Nie zastępuje certyfikatu bezpieczeństwa magazynu stacjonarnego.
Co kupujący powinni zweryfikować
Przed złożeniem zamówienia kupujący powinien potwierdzić:
- Dokładny model wymieniony na certyfikacie
- Niezależnie od tego, czy homologacja obejmuje akumulator, czy cały ESS
- Obowiązująca norma i wydanie
- Ogniwo, moduł i obudowa użyte podczas testów
- Warunki-testu ogniowego i ograniczenia dotyczące instalacji
- Wymagane odstępy, wentylacja i ochrona przeciwpożarowa
- Dokumenty transportowe UN 38.3
- Zapisy dotyczące produkcji i identyfikowalności
- Wymagania dotyczące lokalnej sieci energetycznej, budynków i{0}}przepisów przeciwpożarowych
Certyfikat należy zawsze porównać z rzeczywistą konfiguracją produktu.
Ponieważ magazynowanie baterii staje się niezbędną infrastrukturą, bezpieczeństwo staje się rzeczywistym warunkiem dostępu do rynku.
SINELINKdostarcza rozwiązania w zakresie magazynowania energii w budynkach mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych dla różnych środowisk projektowych. Współpracujemy z partnerskimi zakładami produkcyjnymi, aby wspierać wybór ogniw, konfigurację BMS,-projekt zarządzania ciepłem, ochronę szafy, dokumentację techniczną i koordynację certyfikacji, pomagając wykonawcom EPC, dystrybutorom i nabywcom projektów zrównoważyć wydajność systemu, zgodność i-długoterminową niezawodność operacyjną.