Η αποθήκευση ενέργειας από μπαταρίες μετακινείται με ταχείς ρυθμούς από μια τεχνολογία υποστήριξης σε ένα βασικό μέρος της σύγχρονης υποδομής ενέργειας.
Τώρα χρησιμοποιείται ευρέως για ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αιχμής ξυρίσματος, εφεδρική ισχύ, υπηρεσίες δικτύου και φόρτιση υψηλής-ισχύς. Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας εκτιμά ότι η παγκόσμια αποθήκευση μπαταριών πρέπει να ανέλθει σε περίπου 1.200 GW έως το 2030 σύμφωνα με το σενάριο της ενεργειακής-μετάβασης, που απαιτεί μέση ετήσια αύξηση ανάπτυξης περίπου 25%.
Ωστόσο, καθώς τα συστήματα γίνονται μεγαλύτερα και εγκαθίστανται πιο κοντά σε εργοστάσια, εμπορικά κτίρια και κατοικημένες περιοχές, η πρόσβαση στην αγορά δεν καθορίζεται πλέον μόνο από τη χωρητικότητα της μπαταρίας και την τιμή.
Το πιο σημαντικό ερώτημα γίνεται:
Μπορεί το σύστημα να αποδείξει ότι οι κίνδυνοι ηλεκτρικού, θερμικού και πυρκαγιάς ελέγχονται σωστά;
Γιατί η ασφάλεια γίνεται{0}}απαίτηση εισόδου στην αγορά
Ένα έργο αποθήκευσης μπαταρίας πρέπει κανονικά να περάσει από πολλά επίπεδα ελέγχου για να μπορέσει να εγκατασταθεί και να λειτουργήσει. Ανάλογα με την αγορά και τον τύπο του έργου, αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν πιστοποίηση προϊόντος, συμμόρφωση{1}}του πυροσβεστικού κώδικα, τεκμηρίωση μεταφοράς, έγκριση κτιρίου, αξιολόγηση ασφάλισης και έλεγχο από τις τοπικές αρχές.
Ένα σύστημα μπορεί να προσφέρει ανταγωνιστικές τιμές και ισχυρές τεχνικές προδιαγραφές, αλλά εξακολουθεί να αντιμετωπίζει καθυστερήσεις ή απόρριψη εάν τα έγγραφα ασφαλείας του είναι ελλιπή ή η δοκιμασμένη διαμόρφωσή του δεν ταιριάζει με την προτεινόμενη εγκατάσταση.
Ο κανονισμός της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τις μπαταρίες απαιτεί ρητά τα σταθερά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών που διατίθενται στην αγορά ή τίθενται σε λειτουργία να είναι ασφαλή κατά την κανονική λειτουργία και χρήση.
Στις Ηνωμένες Πολιτείες, πρότυπα όπως το UL 9540 και οι απαιτήσεις εγκατάστασης όπως το NFPA 855 έχουν γίνει σημαντικές αναφορές για την έγκριση συστήματος και την αξιολόγηση πυρασφάλειας-.
Επομένως, η ασφάλεια δεν είναι απλώς ένα τεχνικό σημείο πώλησης. Επηρεάζει άμεσα εάν ένα προϊόν αποθήκευσης μπορεί να εισέλθει στην αγορά, να λάβει έγκριση έργου και να εξασφαλίσει την εμπιστοσύνη των πελατών.
Η ασφάλεια ξεκινά με το στοιχείο μπαταρίας-αλλά δεν τελειώνει εκεί
Τα αξιόπιστα κύτταρα είναι το θεμέλιο ενός συστήματος αποθήκευσης. Η επιλογή κυψελών θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την κατασκευαστική συνέπεια, τη διακύμανση της χωρητικότητας, την εσωτερική αντίσταση, την απόδοση του κύκλου και την ιχνηλασιμότητα.
Ωστόσο, η χρήση κυψελών-υψηλής ποιότητας δεν εγγυάται αυτόματα ένα ασφαλές σύστημα μπαταρίας.
Ο κίνδυνος μπορεί επίσης να εισαχθεί μέσω:
- Ασυνεπή κελιά στην ίδια μονάδα
- Λανθασμένα όρια φόρτισης ή εκφόρτισης
- Αδύναμες ηλεκτρικές συνδέσεις
- Κακή ποιότητα συγκόλλησης
- Ανεπαρκής μόνωση
- Ανώμαλη ψύξη
- Χαλαροί δίαυλοι ή ακροδέκτες
- Ανακριβής ανίχνευση θερμοκρασίας
- Λανθασμένη ενσωμάτωση συστήματος
Επομένως, η ασφάλεια πρέπει να ελέγχεται σε επίπεδο κυψέλης, μονάδας, βάσης, περιβλήματος και πλήρους-συστήματος.
Βασικές τεχνολογίες ασφάλειας
1. Διαχείριση μπαταρίας και ηλεκτρική προστασία
Το BMS θα πρέπει να παρακολουθεί την τάση, το ρεύμα, τη θερμοκρασία, την κατάσταση φόρτισης και τις συνθήκες μόνωσης του στοιχείου.
Πρέπει επίσης να λειτουργεί με ασφάλειες, επαφές, διακόπτες κυκλώματος και λειτουργίες διακοπής λειτουργίας έκτακτης ανάγκης. Τα αποτελεσματικά συστήματα χρησιμοποιούν πολλά στρώματα προστασίας αντί να βασίζονται σε έναν συναγερμό ή έναν αισθητήρα.
2. Θερμική διαχείριση
Η ανομοιόμορφη ή υπερβολική θερμοκρασία μπορεί να επιταχύνει τη γήρανση των κυττάρων και να αυξήσει την ανισορροπία.
Η ψύξη με αέρα μπορεί να είναι κατάλληλη για μικρότερα συστήματα, ενώ η υγρή ψύξη χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε εμπορικές και βιομηχανικές αποθήκες μεγαλύτερης-πυκνότητας. Ο σχεδιασμός ψύξης θα πρέπει να ταιριάζει με τη χημεία της μπαταρίας, την ισχύ λειτουργίας και το τοπικό κλίμα.
3. Θερμικός-έλεγχος διάδοσης
Μια αποτυχία μεμονωμένων-κυψελών δεν πρέπει να εξαπλώνεται εύκολα μέσω της μονάδας, του rack ή του περιβλήματος.
Τα κοινά μέτρα περιλαμβάνουν:
Ανθεκτικά στη θερμότητα-φράγματα
Διάστιχο μονάδων
Μόνωση επιβραδυντικής φλόγας-
Διαχωρισμός διαμερίσματος
Έγκαιρη ανίχνευση αερίων και θερμοκρασίας
Διαδρομές απελευθέρωσης ελεγχόμενης πίεσης-
4. Διαχείριση πυρκαγιάς και αερίου
Η βλάβη της μπαταρίας μπορεί να απελευθερώσει εύφλεκτα αέρια πριν εμφανιστεί ορατή φωτιά.
Ανάλογα με το μέγεθος του συστήματος και το περίβλημα, η προστασία μπορεί να περιλαμβάνει ανίχνευση αερίου, αισθητήρες καπνού και θερμότητας, εξαερισμό, ανακούφιση πίεσης, καταστολή πυρκαγιάς και απομακρυσμένους συναγερμούς.
5. Έλεγχος ποιότητας κατασκευής
Η ασφάλεια εξαρτάται επίσης από την ποιότητα παραγωγής.
Οι σημαντικοί έλεγχοι περιλαμβάνουν:
Αντιστοίχιση κελιών και εισερχόμενη επιθεώρηση
Παρακολούθηση ποιότητας συγκόλλησης-
Έλεγχος ροπής ζυγού
Δοκιμή μόνωσης
Δοκιμή διαρροής συστήματος ψύξης-
Βαθμονόμηση BMS
Τελική λειτουργική δοκιμή
Ιχνηλασιμότητα προϊόντος
Μια χαλαρή σύνδεση ή κακή συγκόλληση μπορεί να δημιουργήσει τοπική υπερθέρμανση ακόμα και όταν οι κυψέλες λειτουργούν κανονικά.
Βασικά πρότυπα και δοκιμές
IEC 62619
Καλύπτει απαιτήσεις ασφαλείας για βιομηχανικές κυψέλες λιθίου και μπαταρίες, συμπεριλαμβανομένων των εφαρμογών σταθερής αποθήκευσης.
IEC 63056
Παρέχει πρόσθετες απαιτήσεις ασφαλείας για μπαταρίες λιθίου που χρησιμοποιούνται σε συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.
IEC 62933-5-2
Επικεντρώνεται στην ασφάλεια του συστήματος-για τα ολοκληρωμένα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτροχημικής ενέργειας στο δίκτυο-.
UL 1973
Χρησιμοποιείται συνήθως στη Βόρεια Αμερική για αξιολόγηση σταθερής μπαταρίας.
UL 9540
Αξιολογεί το πλήρες σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών, των χειριστηρίων, της προστασίας και του εξοπλισμού μετατροπής ενέργειας-.
UL 9540A
Μια μέθοδος δοκιμής θερμικής-διαφυγής πυρκαγιάς-. Παρέχει δεδομένα σχετικά με τη θερμότητα, την απελευθέρωση αερίου και τη συμπεριφορά στη φωτιά, αλλά δεν πρέπει να περιγράφεται ως γενικό πιστοποιητικό προϊόντος.
NFPA 855
Πρότυπο εγκατάστασης που καλύπτει απαιτήσεις πυρκαγιάς και ασφάλειας για σταθερά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας.
ΟΗΕ 38.3
Καλύπτει τη δοκιμή μεταφοράς μπαταριών λιθίου. Δεν αντικαθιστά την πιστοποίηση ασφάλειας στατικής αποθήκευσης.
Τι πρέπει να επαληθεύσουν οι αγοραστές
Πριν υποβάλουν μια παραγγελία, οι αγοραστές θα πρέπει να επιβεβαιώσουν:
- Το ακριβές μοντέλο που αναγράφεται στο πιστοποιητικό
- Είτε η έγκριση καλύπτει την μπαταρία είτε το πλήρες ESS
- Το ισχύον πρότυπο και έκδοση
- Η κυψέλη, η μονάδα και το περίβλημα που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιμής
- Συνθήκες δοκιμής πυρκαγιάς-και όρια εγκατάστασης
- Απαιτείται απόσταση, εξαερισμός και πυροπροστασία
- Έγγραφα μεταφοράς UN 38.3
- Αρχεία κατασκευής και ιχνηλασιμότητας
- Απαιτήσεις τοπικού πλέγματος, κτιρίου και κώδικα πυρκαγιάς-
Ένα πιστοποιητικό θα πρέπει πάντα να ελέγχεται σε σχέση με την πραγματική διαμόρφωση του προϊόντος.
Καθώς η αποθήκευση μπαταριών γίνεται βασική υποδομή, η ασφάλεια γίνεται η πραγματική προϋπόθεση για την πρόσβαση στην αγορά.
SINELINKπαρέχει οικιακές, εμπορικές και βιομηχανικές λύσεις αποθήκευσης ενέργειας για διαφορετικά περιβάλλοντα έργων. Συνεργαζόμαστε με συνεργαζόμενες κατασκευαστικές εγκαταστάσεις για την υποστήριξη της επιλογής κυψελών, της διαμόρφωσης BMS, του σχεδιασμού θερμικής-διαχείρισης, της προστασίας ντουλαπιών, της τεχνικής τεκμηρίωσης και του συντονισμού πιστοποίησης, βοηθώντας τους εργολάβους, τους διανομείς και τους αγοραστές έργων EPC να εξισορροπήσουν την απόδοση του συστήματος, τη συμμόρφωση και τη μακροπρόθεσμη-λειτουργική αξιοπιστία.