Akkuenergian varastointi on siirtymässä nopeasti tukiteknologiasta nykyaikaisen sähköinfrastruktuurin ydinosaksi.
Sitä käytetään nykyään laajalti uusiutuvan energian integroimiseen, parranajohuippuihin, varavirtaan, verkkopalveluihin ja korkean{0}}teholataukseen. Kansainvälinen energiajärjestö arvioi, että maailmanlaajuisen akun varastoinnin on nostettava noin 1 200 GW:iin vuoteen 2030 mennessä energian{5}}siirtymäskenaariossa, mikä edellyttää keskimääräistä vuotuista käyttöönoton kasvua noin 25 %.
Kuitenkin, kun järjestelmät laajenevat ja niitä asennetaan lähemmäksi tehtaita, liikerakennuksia ja asuinalueita, markkinoille pääsy ei enää riipu pelkästään akun kapasiteetista ja hinnasta.
Tärkeämmäksi kysymykseksi tulee:
Voiko järjestelmä todistaa, että sen sähkö-, lämpö- ja paloriskit ovat asianmukaisesti hallinnassa?
Miksi turvallisuudesta on tulossa{0}}markkinoille pääsyn vaatimus
Akun varastointiprojektin on yleensä läpäistävä useita tasoja, ennen kuin se voidaan asentaa ja käyttää. Markkinoista ja projektityypistä riippuen näihin voi sisältyä tuotesertifiointi, palokoodien noudattaminen, kuljetusasiakirjat, rakennushyväksyntä, vakuutusarviointi ja paikallisten viranomaisten suorittama tarkastus.
Järjestelmä voi tarjota kilpailukykyisen hinnoittelun ja vahvat tekniset spesifikaatiot, mutta silti viivästyksiä tai hylkäämistä, jos sen turvallisuusasiakirjat ovat puutteellisia tai sen testattu kokoonpano ei vastaa ehdotettua asennusta.
Euroopan unionin akkuasetus edellyttää nimenomaisesti, että markkinoille saatettavat tai käyttöön otetut kiinteät akkuenergian varastointijärjestelmät ovat turvallisia normaalin toiminnan ja käytön aikana.
Yhdysvalloissa standardeista, kuten UL 9540, ja asennusvaatimuksista, kuten NFPA 855, on tullut tärkeitä viitteitä järjestelmän hyväksynnässä ja paloturvallisuusarvioinnissa.
Turvallisuus ei siis ole vain tekninen myyntivaltti. Se vaikuttaa suoraan siihen, voiko varastoituote tulla markkinoille, saada projektin hyväksyntä ja turvata asiakkaiden luottamus.
Turvallisuus alkaa akkukennosta,{0}}mutta ei lopu siihen
Luotettavat kennot ovat varastointijärjestelmän perusta. Solujen valinnassa tulee ottaa huomioon valmistuksen johdonmukaisuus, kapasiteetin vaihtelu, sisäinen vastus, syklin suorituskyky ja jäljitettävyys.
Laadukkaiden{0}}kennojen käyttö ei kuitenkaan automaattisesti takaa turvallista akkujärjestelmää.
Riski voidaan ottaa käyttöön myös:
- Epäjohdonmukaiset solut samassa moduulissa
- Virheelliset lataus- tai purkausrajat
- Heikot sähköliitännät
- Huono hitsauslaatu
- Riittämätön eristys
- Epätasainen jäähdytys
- Löystyneet virtakiskot tai liittimet
- Epätarkka lämpötilan tunnistus
- Väärä järjestelmäintegraatio
Turvallisuutta on siksi valvottava solun, moduulin, telineen, kotelon ja täydellisen{0}}järjestelmän tasolla.
Tärkeimmät turvallisuustekniikat
1. Akun hallinta ja sähkösuojaus
BMS:n tulee seurata kennojännitettä, virtaa, lämpötilaa, lataustilaa ja eristysolosuhteita.
Sen on toimittava myös sulakkeiden, kontaktorien, katkaisijoiden ja hätäpysäytystoimintojen kanssa. Tehokkaat järjestelmät käyttävät useita suojakerroksia sen sijaan, että luottaisivat yhteen hälytykseen tai anturiin.
2. Lämmönhallinta
Epätasainen tai liiallinen lämpötila voi nopeuttaa solujen ikääntymistä ja lisätä epätasapainoa.
Ilmajäähdytys saattaa sopia pienempiin järjestelmiin, kun taas nestejäähdytystä käytetään yhä useammin -tiheyden kaupallisissa ja teollisissa varastoissa. Jäähdytyssuunnittelun tulee vastata akun kemiaa, käyttötehoa ja paikallista ilmastoa.
3. Lämpö-etenemisen ohjaus
Yksittäisen-kennon vika ei saa levitä helposti moduulin, telineen tai kotelon läpi.
Yleisiä toimenpiteitä ovat:
Lämmönkestävät{0}}esteet
Moduulivälit
Paloa hidastava{0}}eristys
Osaston erotus
Varhainen kaasun ja lämpötilan tunnistus
Hallitut paineen{0}}vapautusreitit
4. Palon ja kaasun hallinta
Akun vikaantuminen voi vapauttaa syttyviä kaasuja ennen näkyvän tulipalon syttymistä.
Järjestelmän koosta ja kotelosta riippuen suojaukseen voi kuulua kaasunilmaisin, savu- ja lämpöanturit, ilmanvaihto, paineenalennus, palonsammutus ja kaukohälyttimet.
5. Valmistuksen laadunvalvonta
Turvallisuus riippuu myös tuotannon laadusta.
Tärkeitä säätimiä ovat:
Solunsovitus ja saapuvan tarkastuksen
Hitsauksen{0}}laadun valvonta
Kiskojen vääntömomentin säätö
Eristyksen testaus
Jäähdytysjärjestelmän{0}}vuototestaus
BMS-kalibrointi
Lopullinen toimintatestaus
Tuotteen jäljitettävyys
Löysä liitos tai huono hitsaus voi aiheuttaa paikallista ylikuumenemista, vaikka kennot toimivat normaalisti.
Keskeiset standardit ja testit
IEC 62619
Kattaa teollisuuslitiumkennojen ja -akkujen turvallisuusvaatimukset, mukaan lukien kiinteät varastointisovellukset.
IEC 63056
Tarjoaa lisäturvallisuusvaatimuksia litiumakuille, joita käytetään sähköenergian varastointijärjestelmissä.
IEC 62933-5-2
Keskittyy verkkoon -integroitujen sähkökemiallisten energian varastointijärjestelmien järjestelmätason turvallisuuteen.
UL 1973
Käytetään yleisesti Pohjois-Amerikassa kiinteiden akkujen arvioinnissa.
UL 9540
Arvioi koko energian varastointijärjestelmän, mukaan lukien akut, säätimet, suojat ja virran{0}}muunnoslaitteet.
UL 9540A
Lämpö-palon leviämisen-testimenetelmä. Se tarjoaa tietoja lämmön, kaasun vapautumisesta ja palokäyttäytymisestä, mutta sitä ei pidä kuvata yleiseksi tuotesertifikaatiksi.
NFPA 855
Asennusstandardi, joka kattaa kiinteiden energian varastointijärjestelmien palo- ja turvallisuusvaatimukset.
YK 38.3
Kattaa litiumakun kuljetustestauksen. Se ei korvaa kiinteän varastoinnin turvallisuussertifikaattia.
Mitä ostajien tulee tarkistaa
Ennen tilauksen tekemistä ostajien tulee vahvistaa:
- Todistuksessa oleva tarkka malli
- Koskeeko hyväksyntä akkua tai koko ESS:ää
- Sovellettava standardi ja painos
- Testauksen aikana käytetty kenno, moduuli ja kotelo
- Fire{0}}testiolosuhteet ja asennusrajoitukset
- Vaadittava etäisyys, ilmanvaihto ja palosuojaus
- UN 38.3 kuljetusasiakirjat
- Valmistus- ja jäljitettävyysasiakirjat
- Paikalliset verkko-, rakennus- ja palo-koodivaatimukset
Varmenne tulee aina verrata todelliseen tuotekokoonpanoon.
Kun akkujen varastoinnista tulee välttämätön infrastruktuuri, turvallisuudesta on tulossa todellinen edellytys markkinoille pääsylle.
SINELINKtoimittaa asuin-, liike- ja teollisuusenergian varastointiratkaisuja erilaisiin projektiympäristöihin. Työskentelemme kumppaneiden tuotantolaitosten kanssa tukeaksemme solujen valintaa, BMS-konfigurointia, lämmönhallintasuunnittelua, kaapin suojausta, teknistä dokumentaatiota ja sertifioinnin koordinointia auttamalla EPC-urakoitsijoita, jakelijoita ja projektin ostajia tasapainossa järjestelmän suorituskyvyn, vaatimustenmukaisuuden ja pitkän -käyttövarmuuden.