Bộ lưu trữ năng lượng bằng pin đang chuyển đổi nhanh chóng từ công nghệ hỗ trợ sang phần cốt lõi của cơ sở hạ tầng năng lượng hiện đại.
Hiện nay, nó được sử dụng rộng rãi để tích hợp năng lượng tái tạo, tận dụng tối đa, nguồn điện dự phòng, dịch vụ lưới điện và sạc năng lượng cao. Cơ quan Năng lượng Quốc tế ước tính rằng dung lượng pin toàn cầu cần tăng lên khoảng 1.200 GW vào năm 2030 theo kịch bản chuyển đổi-năng lượng, đòi hỏi mức tăng trưởng triển khai trung bình hàng năm khoảng 25%.
Tuy nhiên, khi các hệ thống ngày càng lớn hơn và được lắp đặt gần các nhà máy, tòa nhà thương mại và khu dân cư hơn, việc tiếp cận thị trường không còn được quyết định chỉ bởi dung lượng pin và giá cả.
Câu hỏi quan trọng hơn đang trở thành:
Hệ thống có thể chứng minh rằng các rủi ro về điện, nhiệt và cháy được kiểm soát hợp lý không?
Tại sao an toàn lại trở thành một-yêu cầu bắt buộc khi gia nhập thị trường
Dự án lưu trữ pin thường phải vượt qua nhiều cấp độ đánh giá trước khi có thể lắp đặt và vận hành. Tùy thuộc vào thị trường và loại dự án, những điều này có thể liên quan đến chứng nhận sản phẩm, tuân thủ-quy định về phòng cháy, chứng từ vận chuyển, phê duyệt tòa nhà, đánh giá và xem xét bảo hiểm của chính quyền địa phương.
Một hệ thống có thể đưa ra mức giá cạnh tranh và thông số kỹ thuật mạnh mẽ nhưng vẫn phải đối mặt với sự chậm trễ hoặc bị từ chối nếu tài liệu an toàn của nó không đầy đủ hoặc cấu hình được thử nghiệm của nó không phù hợp với cài đặt được đề xuất.
Quy định về Pin của Liên minh Châu Âu yêu cầu rõ ràng các hệ thống lưu trữ năng lượng pin cố định được đưa ra thị trường hoặc đưa vào sử dụng phải an toàn trong quá trình vận hành và sử dụng bình thường.
Tại Hoa Kỳ, các tiêu chuẩn như UL 9540 và các yêu cầu lắp đặt như NFPA 855 đã trở thành tài liệu tham khảo quan trọng cho việc phê duyệt hệ thống và đánh giá-an toàn hỏa hoạn.
Do đó, an toàn không chỉ là điểm bán hàng kỹ thuật. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc liệu một sản phẩm lưu trữ có thể thâm nhập thị trường hay không, có được sự chấp thuận của dự án và đảm bảo niềm tin của khách hàng hay không.
Sự an toàn bắt đầu từ pin-nhưng không dừng lại ở đó
Các tế bào đáng tin cậy là nền tảng của hệ thống lưu trữ. Việc lựa chọn tế bào nên xem xét tính nhất quán trong sản xuất, sự thay đổi công suất, điện trở trong, hiệu suất chu trình và khả năng truy xuất nguồn gốc.
Tuy nhiên, việc sử dụng pin chất lượng-cao không tự động đảm bảo hệ thống pin an toàn.
Rủi ro cũng có thể được đưa vào thông qua:
- Các ô không nhất quán trong cùng một mô-đun
- Giới hạn sạc hoặc xả không chính xác
- Kết nối điện yếu
- Chất lượng mối hàn kém
- Cách nhiệt không đủ
- Làm mát không đều
- Thanh cái hoặc thiết bị đầu cuối bị lỏng
- Cảm biến nhiệt độ không chính xác
- Tích hợp hệ thống không chính xác
Do đó, độ an toàn phải được kiểm soát ở cấp độ tế bào, mô-đun, giá đỡ, vỏ và{0}}hệ thống hoàn chỉnh.
Các công nghệ an toàn chính
1. Quản lý pin và bảo vệ điện
BMS nên theo dõi điện áp, dòng điện, nhiệt độ, trạng thái sạc và các điều kiện cách điện.
Nó cũng phải hoạt động với cầu chì, công tắc tơ, cầu dao và chức năng tắt khẩn cấp. Các hệ thống hiệu quả sử dụng nhiều lớp bảo vệ thay vì dựa vào một cảnh báo hoặc cảm biến.
2. Quản lý nhiệt
Nhiệt độ không đồng đều hoặc quá mức có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa tế bào và làm tăng sự mất cân bằng.
Làm mát bằng không khí có thể phù hợp với các hệ thống nhỏ hơn, trong khi làm mát bằng chất lỏng ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các kho lưu trữ công nghiệp và thương mại có mật độ- cao hơn. Thiết kế làm mát phải phù hợp với đặc tính hóa học của pin, công suất vận hành và khí hậu địa phương.
3. Kiểm soát-sự lan truyền nhiệt
Lỗi-một ô sẽ không dễ dàng lây lan qua mô-đun, giá đỡ hoặc vỏ bọc.
Các biện pháp phổ biến bao gồm:
Rào chắn chịu nhiệt-
Khoảng cách mô-đun
Vật liệu cách nhiệt{0}}chống cháy
ngăn cách
Phát hiện khí và nhiệt độ sớm
Đường dẫn giải phóng-áp suất được kiểm soát
4. Quản lý lửa và khí đốt
Pin hỏng có thể giải phóng khí dễ cháy trước khi ngọn lửa xuất hiện.
Tùy thuộc vào kích thước và vỏ hệ thống, việc bảo vệ có thể bao gồm phát hiện khí, cảm biến khói và nhiệt, thông gió, giảm áp, chữa cháy và báo động từ xa.
5. Kiểm soát chất lượng sản xuất
An toàn còn phụ thuộc vào chất lượng sản xuất.
Các biện pháp kiểm soát quan trọng bao gồm:
Kết hợp tế bào và kiểm tra đến
giám sát chất lượng hàn-
Kiểm soát mô-men xoắn thanh cái
Kiểm tra cách điện
kiểm tra rò rỉ hệ thống làm mát-
Hiệu chuẩn BMS
Kiểm tra chức năng cuối cùng
Truy xuất nguồn gốc sản phẩm
Kết nối lỏng lẻo hoặc mối hàn kém có thể tạo ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ ngay cả khi các tế bào hoạt động bình thường.
Các tiêu chuẩn và thử nghiệm chính
IEC 62619
Bao gồm các yêu cầu an toàn đối với pin và pin lithium công nghiệp, bao gồm cả các ứng dụng lưu trữ cố định.
IEC 63056
Cung cấp các yêu cầu an toàn bổ sung cho pin lithium được sử dụng trong hệ thống lưu trữ năng lượng điện.
IEC 62933-5-2
Tập trung vào sự an toàn ở cấp độ hệ thống-cho các hệ thống lưu trữ năng lượng điện hóa tích hợp-lưới điện.
UL 1973
Thường được sử dụng ở Bắc Mỹ để đánh giá pin cố định.
UL 9540
Đánh giá hệ thống lưu trữ năng lượng hoàn chỉnh, bao gồm pin, bộ điều khiển, thiết bị bảo vệ và{0}}chuyển đổi năng lượng.
UL 9540A
Phương pháp thử nghiệm sự lan truyền-lửa lan truyền-do nhiệt. Nó cung cấp dữ liệu về nhiệt, thoát khí và đặc tính cháy, nhưng không được mô tả như một chứng chỉ sản phẩm chung.
NFPA 855
Tiêu chuẩn lắp đặt bao gồm các yêu cầu về an toàn và cháy nổ cho hệ thống lưu trữ năng lượng cố định.
LHQ 38.3
Bao gồm thử nghiệm vận chuyển pin lithium. Nó không thay thế chứng nhận an toàn lưu trữ cố định.
Những gì người mua nên xác minh
Trước khi đặt hàng, người mua nên xác nhận:
- Model chính xác được liệt kê trên giấy chứng nhận
- Liệu phê duyệt có bao gồm pin hay ESS hoàn chỉnh hay không
- Tiêu chuẩn và ấn bản áp dụng
- Tế bào, mô-đun và vỏ bọc được sử dụng trong quá trình thử nghiệm
- Điều kiện-kiểm tra hỏa hoạn và giới hạn cài đặt
- Khoảng cách cần thiết, thông gió và phòng cháy chữa cháy
- Chứng từ vận chuyển UN 38.3
- Hồ sơ sản xuất và truy xuất nguồn gốc
- Yêu cầu về lưới điện, tòa nhà và mã cứu hỏa-địa phương
Chứng chỉ phải luôn được kiểm tra dựa trên cấu hình sản phẩm thực tế.
Khi việc lưu trữ pin trở thành cơ sở hạ tầng thiết yếu, an toàn đang trở thành điều kiện thực sự để tiếp cận thị trường.
SINELINKcung cấp các giải pháp lưu trữ năng lượng dân dụng, thương mại và công nghiệp cho các môi trường dự án khác nhau. Chúng tôi hợp tác với các cơ sở sản xuất đối tác để hỗ trợ lựa chọn pin, cấu hình BMS, thiết kế quản lý nhiệt,-bảo vệ tủ, tài liệu kỹ thuật và phối hợp chứng nhận, giúp các nhà thầu EPC, nhà phân phối và người mua dự án cân bằng hiệu suất, sự tuân thủ và độ tin cậy hoạt động lâu dài của hệ thống.