L'emmagatzematge d'energia de la bateria s'està movent ràpidament d'una tecnologia de suport a una part bàsica de la infraestructura elèctrica moderna.
Ara s'utilitza àmpliament per a la integració d'energies renovables, l'afaitat màxima, l'energia de reserva, els serveis de xarxa i la càrrega d'alta-potència. L'Agència Internacional de l'Energia calcula que l'emmagatzematge global de les bateries ha d'augmentar a uns 1.200 GW l'any 2030 en el seu escenari de transició energètica-, i que requereix un creixement mitjà anual del desplegament d'aproximadament un 25%.
Tanmateix, a mesura que els sistemes es fan més grans i s'instal·len més a prop de fàbriques, edificis comercials i zones residencials, l'accés al mercat ja no està determinat només per la capacitat de la bateria i el preu.
La pregunta més important s'està convertint en:
Pot el sistema demostrar que els seus riscos elèctrics, tèrmics i d'incendi estan controlats correctament?
Per què la seguretat s'està convertint en un requisit-d'entrada al mercat
Un projecte d'emmagatzematge de bateries normalment ha de passar diversos nivells de revisió abans de poder instal·lar-lo i fer-lo funcionar. Depenent del mercat i del tipus de projecte, aquests poden incloure la certificació del producte, el compliment del codi d'incendis-, la documentació de transport, l'aprovació de l'edifici, l'avaluació d'assegurances i la revisió per part de les autoritats locals.
Un sistema pot oferir preus competitius i especificacions tècniques sòlides, però encara s'enfronta a retards o rebuigs si els seus documents de seguretat estan incomplets o la seva configuració provada no coincideix amb la instal·lació proposada.
El Reglament de bateries de la Unió Europea exigeix explícitament que els sistemes d'emmagatzematge d'energia de bateries estacionaris col·locats al mercat o posats en servei siguin segurs durant el funcionament i l'ús normals.
Als Estats Units, estàndards com UL 9540 i requisits d'instal·lació com NFPA 855 s'han convertit en referències importants per a l'aprovació del sistema i l'avaluació de la seguretat-incendi.
Per tant, la seguretat no és només un argument de venda tècnica. Afecta directament si un producte d'emmagatzematge pot entrar al mercat, obtenir l'aprovació del projecte i assegurar la confiança del client.
La seguretat comença amb la pila de la bateria-però no acaba aquí
Les cèl·lules fiables són la base d'un sistema d'emmagatzematge. La selecció de cèl·lules ha de tenir en compte la consistència de fabricació, la variació de la capacitat, la resistència interna, el rendiment del cicle i la traçabilitat.
Tanmateix, utilitzar cèl·lules d'alta-qualitat no garanteix automàticament un sistema de bateria segur.
El risc també es pot introduir a través de:
- Cel·les inconsistents dins del mateix mòdul
- Límits de càrrega o descàrrega incorrectes
- Connexions elèctriques febles
- Mala qualitat de soldadura
- Aïllament insuficient
- Refrigeració desigual
- Barres o terminals solts
- Detecció de temperatura imprecisa
- Integració incorrecta del sistema
Per tant, la seguretat s'ha de controlar a nivell de cèl·lula, mòdul, bastidor, tancament i{0}}sistema complet.
Tecnologies clau de seguretat
1. Gestió de bateries i protecció elèctrica
El BMS hauria de controlar la tensió de la cèl·lula, el corrent, la temperatura, l'estat de càrrega i les condicions d'aïllament.
També ha de funcionar amb fusibles, contactors, disjuntors i funcions d'apagada d'emergència. Els sistemes efectius utilitzen diverses capes de protecció en lloc de confiar en una alarma o sensor.
2. Gestió tèrmica
La temperatura desigual o excessiva pot accelerar l'envelliment cel·lular i augmentar el desequilibri.
La refrigeració per aire pot ser adequada per a sistemes més petits, mentre que la refrigeració líquida s'utilitza cada cop més en emmagatzematge comercial i industrial de densitat més alta-. El disseny de refrigeració ha de coincidir amb la química de la bateria, la potència de funcionament i el clima local.
3. Control de propagació-tèrmica descontrolada
Una fallada d'una-cel·la no s'ha de propagar fàcilment pel mòdul, el bastidor o el recinte.
Les mesures comunes inclouen:
Barreres -resistents a la calor
Espaiat entre mòduls
Aïllament-retardant de flama
Separació de compartiments
Detecció precoç de gas i temperatura
Rutes d'alliberament{0}}de pressió controlades
4. Gestió d'incendis i gasos
La fallada de la bateria pot alliberar gasos inflamables abans que aparegui un foc visible.
Segons la mida del sistema i el recinte, la protecció pot incloure detecció de gas, sensors de fum i calor, ventilació, alleujament de pressió, extinció d'incendis i alarmes remotes.
5. Control de qualitat de fabricació
La seguretat també depèn de la qualitat de la producció.
Els controls importants inclouen:
Coincidència de cèl·lules i inspecció d'entrada
Supervisió-de la qualitat de la soldadura
Control de parell de barra
Prova d'aïllament
Proves de fuites del-sistema de refrigeració
Calibració BMS
Prova funcional final
Traçabilitat del producte
Una connexió fluixa o una soldadura deficient pot crear un sobreescalfament local fins i tot quan les cèl·lules funcionen amb normalitat.
Normes i proves clau
IEC 62619
Cobreix els requisits de seguretat per a les piles i bateries de liti industrials, incloses les aplicacions d'emmagatzematge estacionari.
IEC 63056
Proporciona requisits de seguretat addicionals per a les bateries de liti utilitzades en sistemes d'emmagatzematge d'energia elèctrica.
IEC 62933-5-2
Se centra en la seguretat-a nivell del sistema per als sistemes d'emmagatzematge d'energia electroquímica-integrats a la xarxa.
UL 1973
S'utilitza habitualment a Amèrica del Nord per a l'avaluació de la bateria estacionària.
UL 9540
Avalua el sistema d'emmagatzematge d'energia complet, incloses les bateries, els controls, la protecció i l'equip de conversió d'energia-.
UL 9540A
Un mètode de prova de propagació de-incendis fugitius-tèrmics. Proporciona dades sobre la calor, l'alliberament de gas i el comportament del foc, però no s'ha de descriure com un certificat de producte general.
NFPA 855
Una norma d'instal·lació que cobreix els requisits de seguretat i contra incendis dels sistemes d'emmagatzematge d'energia estacionaris.
ONU 38.3
Cobreix les proves de transport de la bateria de liti. No substitueix la certificació de seguretat d'emmagatzematge estacionari.
Què haurien de verificar els compradors
Abans de fer una comanda, els compradors haurien de confirmar:
- El model exacte que apareix al certificat
- Si l'aprovació cobreix la bateria o l'ESS complet
- L'estàndard i l'edició aplicables
- La cèl·lula, el mòdul i el recinte utilitzats durant les proves
- Condicions de prova d'incendi-i límits d'instal·lació
- Espaiat necessari, ventilació i protecció contra incendis
- Documents de transport ONU 38.3
- Registres de fabricació i traçabilitat
- Requisits de la xarxa local, de l'edifici i dels codis d'incendi-
Un certificat sempre s'ha de comprovar amb la configuració real del producte.
A mesura que l'emmagatzematge de bateries esdevé una infraestructura essencial, la seguretat s'està convertint en la condició real per accedir al mercat.
SINELINKsubministra solucions d'emmagatzematge d'energia residencial, comercial i industrial per a diferents entorns de projecte. Treballem amb instal·lacions de fabricació de socis per donar suport a la selecció de cèl·lules, la configuració de BMS, el disseny de gestió-tèrmica, la protecció d'armaris, la documentació tècnica i la coordinació de certificació, ajudant als contractistes, distribuïdors i compradors de projectes d'EPC a equilibrar el rendiment del sistema, el compliment i la fiabilitat operativa-a llarg termini.