Аккумуляторные накопители энергии быстро превращаются из вспомогательной технологии в ключевую часть современной энергетической инфраструктуры.
В настоящее время он широко используется для интеграции возобновляемых источников энергии, снижения пиковых нагрузок, резервного питания, сетевых услуг и зарядки высокой-мощности. По оценкам Международного энергетического агентства, согласно сценарию энергетического-перехода к 2030 году глобальная мощность аккумуляторных батарей должна вырасти примерно до 1200 ГВт, что требует среднегодового роста развертывания примерно на 25 %.
Однако по мере того, как системы становятся больше и устанавливаются ближе к фабрикам, коммерческим зданиям и жилым районам, доступ к рынку больше не определяется только емкостью батареи и ценой.
Более важным вопросом становится:
Может ли система доказать, что ее электрические, тепловые и пожарные риски должным образом контролируются?
Почему безопасность становится требованием-выхода на рынок
Проект хранения аккумуляторов обычно должен пройти несколько уровней проверки, прежде чем его можно будет установить и эксплуатировать. В зависимости от рынка и типа проекта они могут включать сертификацию продукции, соответствие -правилам пожарной безопасности, транспортную документацию, одобрение строительства, оценку страховки и проверку местными властями.
Система может предлагать конкурентоспособные цены и высокие технические характеристики, но все равно сталкивается с задержками или отказом, если ее документы по безопасности неполны или ее протестированная конфигурация не соответствует предлагаемой установке.
Регламент Европейского Союза по батареям прямо требует, чтобы стационарные аккумуляторные системы хранения энергии, размещенные на рынке или вводимые в эксплуатацию, были безопасными при нормальной эксплуатации и использовании.
В США такие стандарты, как UL 9540, и требования к установке, такие как NFPA 855, стали важными ориентирами для утверждения системы и оценки пожарной-безопасности.
Таким образом, безопасность – это не просто технический аргумент. От этого напрямую зависит, сможет ли продукт хранения выйти на рынок, получить одобрение проекта и завоевать доверие клиентов.
Безопасность начинается с аккумуляторной батареи,-но не заканчивается на этом
Надежные ячейки — основа системы хранения. При выборе ячейки следует учитывать стабильность производства, изменение емкости, внутреннее сопротивление, производительность цикла и отслеживаемость.
Однако использование высококачественных-элементов не гарантирует автоматически безопасную аккумуляторную систему.
Риск также может быть введен через:
- Несовместимые ячейки в одном модуле
- Неправильные пределы зарядки или разрядки.
- Слабые электрические соединения
- Плохое качество сварки
- Недостаточная изоляция
- Неравномерное охлаждение
- Ослабленные шины или клеммы
- Неточное измерение температуры
- Неправильная интеграция системы
Поэтому безопасность необходимо контролировать на уровне ячейки, модуля, стойки, корпуса и всей-системы.
Ключевые технологии безопасности
1. Управление аккумулятором и электрическая защита.
BMS должна контролировать напряжение, ток, температуру, состояние заряда и состояние изоляции элементов.
Он также должен работать с предохранителями, контакторами, автоматическими выключателями и функциями аварийного отключения. Эффективные системы используют несколько уровней защиты, а не полагаются на один сигнал тревоги или датчик.
2. Управление температурным режимом
Неравномерная или чрезмерная температура может ускорить старение клеток и увеличить дисбаланс.
Воздушное охлаждение может подойти для небольших систем, тогда как жидкостное охлаждение все чаще используется в коммерческих и промышленных хранилищах с более высокой-плотностью. Конструкция охлаждения должна соответствовать химическому составу батареи, рабочей мощности и местному климату.
3. Контроль теплового-угонного распространения
Отказ одной-ячейки не должен легко распространяться по модулю, стойке или корпусу.
Общие меры включают в себя:
Жаропрочные-барьеры
Расстояние между модулями
Огнестойкая-изоляция
Разделение отсеков
Раннее обнаружение газа и температуры
Контролируемые пути сброса давления-
4. Управление пожаром и газом
Выход из строя аккумулятора может привести к выделению легковоспламеняющихся газов до появления видимого огня.
В зависимости от размера системы и корпуса защита может включать в себя обнаружение газа, датчики дыма и тепла, вентиляцию, сброс давления, пожаротушение и дистанционную сигнализацию.
5. Контроль качества производства.
Безопасность также зависит от качества продукции.
Важные элементы управления включают в себя:
Сопоставление ячеек и входной контроль
Контроль качества сварки-
Контроль крутящего момента шины
Испытание изоляции
Проверка на герметичность-системы охлаждения
Калибровка BMS
Финальное функциональное тестирование
Отслеживаемость продукта
Неплотное соединение или плохой сварной шов могут вызвать локальный перегрев, даже если элементы работают нормально.
Ключевые стандарты и тесты
МЭК 62619
Охватывает требования безопасности для промышленных литиевых элементов и батарей, включая стационарные аккумуляторы.
МЭК 63056
Приведены дополнительные требования безопасности к литиевым батареям, используемым в системах хранения электрической энергии.
МЭК 62933-5-2
Основное внимание уделяется безопасности на уровне системы-для сетевых-интегрированных электрохимических систем хранения энергии.
УЛ 1973 г.
Обычно используется в Северной Америке для оценки стационарных батарей.
УЛ 9540
Оценивается вся система хранения энергии, включая батареи, элементы управления, защиту и оборудование-преобразования энергии.
УЛ 9540А
Метод испытания на тепловое-неконтролируемое-распространение огня. Он предоставляет данные о нагреве, выделении газа и пожароопасности, но его не следует рассматривать как общий сертификат продукта.
НФПА 855
Стандарт монтажа, охватывающий требования пожарной безопасности и безопасности для стационарных систем хранения энергии.
ООН 38.3
Охватывает испытания при транспортировке литиевых батарей. Он не заменяет сертификацию безопасности стационарного хранилища.
Что покупатели должны проверить
Перед размещением заказа покупатели должны подтвердить:
- Точная модель указана в сертификате.
- Распространяется ли одобрение на батарею или полную ESS
- Применимый стандарт и редакция
- Ячейка, модуль и корпус, использованные во время испытаний
- Условия огневых-испытаний и ограничения при установке
- Необходимое пространство, вентиляция и противопожарная защита
- Транспортные документы ООН 38.3
- Записи о производстве и отслеживании
- Требования к местной сети, строительным и пожарным нормам-
Сертификат всегда следует сверять с фактической конфигурацией продукта.
Поскольку аккумуляторные батареи становятся важной инфраструктурой, безопасность становится реальным условием доступа на рынок.
СИНЭЛИНКпоставляет жилые, коммерческие и промышленные решения для хранения энергии для различных проектных сред. Мы сотрудничаем с производственными предприятиями-партнерами, помогая выбирать элементы, конфигурировать BMS, проектировать систему управления температурным-регулированием, защищать шкафы, разрабатывать техническую документацию и координировать сертификацию, помогая EPC-подрядчикам, дистрибьюторам и покупателям проектов сбалансировать производительность системы, соответствие требованиям и долгосрочную- эксплуатационную надежность.