Ασφάλεια μπαταριών σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας: Τι πρέπει να γνωρίζουν οι αγοραστές

Συστήματα αποθήκευσης ενέργειαςαποτελούν βασικό μέρος των ηλιακών έργων, των εμπορικών κτιρίων, των βιομηχανικών πάρκων και των εφαρμογών εφεδρικής ενέργειας. Αλλά για τους αγοραστές, η χωρητικότητα και η τιμή δεν πρέπει να είναι η μόνη εστίαση. Η ασφάλεια της μπαταρίας είναι αυτή που αποφασίζει εάν ένα σύστημα μπορεί να λειτουργήσει αξιόπιστα για χρόνια.

Ένα καλό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας δεν είναι απλώς μια μπαταρία. Πρόκειται για ένα ολοκληρωμένο σχέδιο ασφάλειας, που περιλαμβάνει επιλογή κυψελών, έλεγχο BMS, θερμική διαχείριση, πυροπροστασία, σχεδιασμό περιβλήματος, πιστοποίηση και υποστήριξη-μετά την πώληση.

Το κύτταρο είναι το θεμέλιο όλου του συστήματος. Ακόμη και ο καλύτερος σχεδιασμός του ντουλαπιού δεν μπορεί να αντισταθμίσει πλήρως-κελιά κακής ποιότητας.

Για εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας, τα κύτταρα LiFePO4 χρησιμοποιούνται ευρέως επειδή προσφέρουν καλύτερη θερμική σταθερότητα από πολλές άλλες χημικές ουσίες ιόντων λιθίου-. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι το σύστημα είναι-χωρίς κινδύνους. Η υπερφόρτιση, τα εσωτερικά βραχυκυκλώματα, οι μηχανικές βλάβες, η κακή απαγωγή θερμότητας ή η λανθασμένη εγκατάσταση μπορεί να δημιουργήσουν κινδύνους για την ασφάλεια.

Οι αγοραστές πρέπει να ελέγξουν:

• Εάν τα κελιά είναι ολοκαίνουργια-κελιά βαθμού Α
• Εάν ο προμηθευτής κυττάρων είναι ανιχνεύσιμος
• Εάν η κυτταρική συνοχή έχει ελεγχθεί
• Εάν η χωρητικότητα, η εσωτερική αντίσταση και η αντιστοίχιση τάσης ελέγχονται
• Εάν ο προμηθευτής μπορεί να παρέχει αρχεία παρτίδας και αναφορές δοκιμών

Οι κυψέλες χαμηλού κόστους-μπορεί να φαίνονται ελκυστικές στο στάδιο της προσφοράς, αλλά μπορούν να αυξήσουν τον κίνδυνο πρόωρης υποβάθμισης, ανισορροπίας συστήματος, αμφισβητήσεων σχετικά με την εγγύηση και συμβάντων ασφάλειας.

Το Σύστημα Διαχείρισης Μπαταριών δεν είναι απλώς μια μονάδα οθόνης. Είναι το κύριο στρώμα ελέγχου που προστατεύει την μπαταρία κατά τη φόρτιση, την αποφόρτιση και τη λειτουργία αναμονής.

Ένα αξιόπιστο BMS θα πρέπει να παρακολουθεί και να ελέγχει:

• Τάση κυψέλης
• Τάση συσκευασίας
• Ρεύμα φόρτισης και εκφόρτισης
• Θερμοκρασία κυψέλης και μονάδας
• κράτος επιβάρυνσης
• Κατάσταση υγείας
• Κατάσταση μόνωσης
• Επικοινωνία με μετατροπέα, EMS και PCS
• Λογική συναγερμού και τερματισμού λειτουργίας

Για τους αγοραστές, είναι σημαντικό να ρωτήσουν πώς αντιδρά το BMS όταν εμφανίζονται μη φυσιολογικές συνθήκες. Για παράδειγμα, τι συμβαίνει όταν η θερμοκρασία ενός κυττάρου αυξάνεται πολύ γρήγορα; Τι συμβαίνει όταν το πακέτο υπερφορτίζεται; Μπορεί το σύστημα να αποσυνδεθεί με ασφάλεια πριν επεκταθεί το σφάλμα;

Ένα ασφαλές ESS δεν πρέπει μόνο να ανιχνεύει προβλήματα. Θα πρέπει να ανταποκριθεί έγκαιρα.

Η θερμότητα είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την ασφάλεια και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Ο κακός θερμικός σχεδιασμός μπορεί να οδηγήσει σε ανομοιόμορφη γήρανση των κυττάρων, μειωμένη διαθέσιμη χωρητικότητα και υψηλότερο κίνδυνο ασφάλειας.

Σε οικιακά συστήματα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί φυσική ψύξη ή ψύξη με ανεμιστήρα ανάλογα με το επίπεδο ισχύος και το περιβάλλον εγκατάστασης. Σε μεγαλύτερα εμπορικά και βιομηχανικά συστήματα, η ψύξη με αέρα ή η υγρή ψύξη επιλέγεται συχνά με βάση το μέγεθος του συστήματος, τις συνθήκες λειτουργίας και τον ρυθμό εκφόρτισης-φόρτισης.

Οι αγοραστές πρέπει να δώσουν προσοχή στα εξής:

• Εάν οι αισθητήρες θερμοκρασίας τοποθετούνται σε βασικές θέσεις
• Εάν η θερμότητα μπορεί να αφαιρεθεί ομοιόμορφα από τις μονάδες μπαταρίας
• Εάν το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει με ασφάλεια στο τοπικό κλίμα
• Αν το περίβλημα έχει επαρκή ικανότητα αερισμού ή ψύξης
• Εάν η θερμομόνωση και η απόσταση είναι σωστά σχεδιασμένες

Ένα ντουλάπι μπαταριών που είναι εγκατεστημένο σε ζεστό εξωτερικό περιβάλλον έχει πολύ διαφορετικές απαιτήσεις από αυτό που είναι εγκατεστημένο σε ένα καθαρό δωμάτιο εξοπλισμού εσωτερικού χώρου.

Η θερμική διαφυγή σημαίνει ότι ένα στοιχείο μπαταρίας απελευθερώνει θερμότητα πιο γρήγορα από ό,τι μπορεί να διαχέει, προκαλώντας ταχεία και ανεξέλεγκτη αύξηση της θερμοκρασίας. Το NFPA περιγράφει τη θερμική διαφυγή ως την ταχεία ανεξέλεγκτη απελευθέρωση θερμικής ενέργειας από μια κυψέλη μπαταρίας.

Το βασικό σημείο για τους αγοραστές είναι το εξής: ο σχεδιασμός ασφαλείας θα πρέπει να στοχεύει στην αποτροπή μιας μεμονωμένης-αστοχίας κυψέλης από την εξάπλωση σε μονάδες, ράφια ή παρακείμενα ντουλάπια.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο σχεδιασμός σε επίπεδο συστήματος-έχει σημασία. Ένα ασφαλέστερο ESS θα πρέπει να περιλαμβάνει:

• Σωστή απόσταση κελιών
• Προστασία σε επίπεδο ενότητας-
• Ανίχνευση θερμοκρασίας και αερίου
• Υλικά ανθεκτικά στη φωτιά-όπου απαιτείται
• Σχεδιασμός εξαερισμού ή ανακούφισης πίεσης
• Διαγράψτε τη λογική συναγερμού και τερματισμού λειτουργίας
• Διάστημα τοποθέτησης μεταξύ των ντουλαπιών
• Οδηγίες αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης

Η ασφάλεια της μπαταρίας δεν αφορά τον ισχυρισμό ότι «τίποτα δεν θα αποτύχει ποτέ». Πρόκειται για τη διασφάλιση ότι εάν συμβεί ένα σφάλμα, ανιχνεύεται έγκαιρα, απομονώνεται γρήγορα και αποτρέπεται από το να γίνει μεγαλύτερο συμβάν.

Η πυροπροστασία δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως προαιρετικό εξάρτημα. Πρέπει να ληφθεί υπόψη μαζί με τις απαιτήσεις της χημείας της μπαταρίας, της διάταξης του ντουλαπιού, του εξαερισμού, της ανίχνευσης, του τόπου εγκατάστασης και του τοπικού κώδικα.

Ανάλογα με την εφαρμογή, το σύστημα μπορεί να περιλαμβάνει:

• Ανίχνευση καπνού
• Ανίχνευση θερμοκρασίας
• Ανίχνευση καύσιμων αερίων
• Καταστολή πυρκαγιάς με αεροζόλ ή καθαρό-παράγοντα
• Στάση έκτακτης ανάγκης
• Έλεγχος εξαερισμού
• Σύνδεση συναγερμού
• Απομακρυσμένη παρακολούθηση
• Πυρκαγιά-σχεδιασμός ντουλαπιού

Για μεγαλύτερα συστήματα C&I και εμπορευματοκιβώτια, οι αγοραστές θα πρέπει επίσης να ζητήσουν{0}τεκμηρίωση πυρασφάλειας, διαδικασίες αντιμετώπισης έκτακτης ανάγκης και προτάσεις για την απόσταση εγκατάστασης.

Το ίδιο προϊόν ESS μπορεί να έχει διαφορετική απόδοση σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Η εξωτερική θερμότητα, η σκόνη, η υγρασία, η ομίχλη αλατιού, ο κακός αερισμός ή το άμεσο ηλιακό φως μπορούν να επηρεάσουν τη μακροπρόθεσμη-ασφάλεια και αξιοπιστία.

Οι αγοραστές θα πρέπει να επιβεβαιώσουν:

• Εγκατάσταση σε εσωτερικό ή εξωτερικό χώρο
• Επίπεδο προστασίας IP
• Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας
• Όρια υψομέτρου
• Προστασία υγρασίας και συμπύκνωσης
• Απαιτήσεις κατά της διάβρωσης-
• Σχεδιασμός δρομολόγησης και γείωσης καλωδίων
• Απόσταση από τοίχους, εξόδους και εύφλεκτα υλικά

Ένας καλός προμηθευτής δεν πρέπει να πουλά μόνο το ντουλάπι μπαταριών. Θα πρέπει επίσης να βοηθήσουν τους αγοραστές να κατανοήσουν πώς να το εγκαταστήσουν και να το λειτουργήσουν με ασφάλεια.

Η ασφάλεια της μπαταρίας δεν έχει ολοκληρωθεί μετά την παράδοση. Η μακροπρόθεσμη-λειτουργία εξαρτάται από την παρακολούθηση, τη συντήρηση και την ιχνηλασιμότητα των δεδομένων.

Ένα αξιόπιστο ESS θα πρέπει να υποστηρίζει:

• Παρακολούθηση-σε πραγματικό χρόνο
• Συναγερμοί σφαλμάτων
• Αρχεία ιστορικών στοιχείων
• Απομακρυσμένη διάγνωση
• Υποστήριξη αναβάθμισης υλικολογισμικού
• Οδηγίες συντήρησης
• Ανιχνεύσιμα αρχεία παραγωγής και δοκιμών

Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ τόνισε επίσης ότι η ασφάλεια αποθήκευσης ενέργειας δεν αφορά μόνο το σχεδιασμό, αλλά και την επικύρωση, την ετοιμότητα συμβάντων και την τεκμηρίωση ασφαλείας.

Για τους αγοραστές, αυτό σημαίνει ότι η υποστήριξη μετά την πώληση-είναι μέρος του πακέτου ασφαλείας.

Πριν αγοράσετε ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, κάντε τις εξής ερωτήσεις:

• Τι μάρκα και ποια κατηγορία μπαταρίας χρησιμοποιείται;
• Είναι τα κελιά μάρκας-νέα κελιά Βαθμού Α;
• Ποιες προστασίες BMS περιλαμβάνονται;
• Πώς ελέγχεται η θερμοκρασία στο εσωτερικό του ντουλαπιού;
• Τι συμβαίνει εάν ένα κελί ή μια μονάδα γίνει ανώμαλη;
• Το σύστημα διαθέτει πυρανίχνευση ή καταστολή;
• Ποιες πιστοποιήσεις ισχύουν για αυτό ακριβώς το μοντέλο;
• Μπορεί ο προμηθευτής να παράσχει αναφορές δοκιμών και διαγράμματα καλωδίωσης;
• Είναι το σύστημα κατάλληλο για το τοπικό μου κλίμα και τον τόπο εγκατάστασης;
• Τι εγγύηση και υποστήριξη{0}}μετά την πώληση παρέχεται;

  Σύναψη

   

  Η ασφάλεια των μπαταριών στα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας εξαρτάται από πολλές λεπτομέρειες: ποιότητα κυψέλης, λογική BMS, θερμικός σχεδιασμός, πιστοποίηση, πυροπροστασία, εγκατάσταση και συντήρηση. Ένα ασφαλές σύστημα δημιουργείται μέσω μηχανικής, δοκιμών και υπεύθυνης λειτουργίας.

  Για τους αγοραστές, η χαμηλότερη τιμή δεν είναι πάντα ο χαμηλότερος κίνδυνος. Η επιλογή ενός αξιόπιστου προμηθευτή ESS σημαίνει την επιλογή ενός συστήματος που είναι σωστά σχεδιασμένο, δοκιμασμένο, τεκμηριωμένο και υποστηρίζεται καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του.

  Στη SINELINK, εστιάζουμε σεπρακτικές λύσεις αποθήκευσης ενέργειας για κατοικίες, εμπορικές και βιομηχανικές εφαρμογές. Από την επιλογή προϊόντων έως την τεχνική υποστήριξη, βοηθάμε τους πελάτες να επιλέξουν ασφαλέστερα και πιο αξιόπιστα συστήματα για πραγματικές συνθήκες έργου.