Akun turvallisuus energian varastointijärjestelmissä: mitä ostajien tulisi tietää

Energian varastointijärjestelmätniistä on tulossa keskeinen osa aurinkohankkeita, liikerakennuksia, teollisuuspuistoja ja varavoimasovelluksia. Mutta ostajien kannalta kapasiteetti ja hinta eivät saa olla ainoat painopisteet. Akkuturvallisuus ratkaisee, voiko järjestelmä toimia luotettavasti vuosia.

Hyvä energian varastointijärjestelmä ei ole vain akku. Se on täydellinen turvallisuussuunnittelu, joka sisältää kennojen valinnan, BMS-ohjauksen, lämmönhallinnan, palosuojauksen, kotelointisuunnittelun, sertifioinnin ja{1}}myynnin jälkeisen tuen.

Solu on koko järjestelmän perusta. Edes paras kaappirakenne ei pysty täysin kompensoimaan huonolaatuisia-kennoja.

LiFePO₄-kennoja käytetään laajasti energian varastointisovelluksissa, koska ne tarjoavat paremman lämmönkestävyyden kuin monet muut litium-ionikemiat. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että järjestelmä olisi -riskitön. Ylilataus, sisäiset oikosulut, mekaaniset vauriot, huono lämmönpoisto tai virheellinen asennus voivat silti aiheuttaa turvallisuusriskejä.

Ostajien tulee tarkistaa:

• Ovatko solut aivan{0}}uusia A-luokan soluja
• Onko solujen toimittaja jäljitettävissä
• Onko solujen konsistenssi testattu
• Ohjataanko kapasiteettia, sisäistä vastusta ja jännitteensovitusta
• Voiko toimittaja toimittaa erätiedot ja testiraportit

Halvat{0}}kennot voivat näyttää houkuttelevilta tarjousvaiheessa, mutta ne voivat lisätä varhaisen heikkenemisen, järjestelmän epätasapainon, takuukiistojen ja turvallisuushäiriöiden riskiä.

Akunhallintajärjestelmä ei ole vain näyttöyksikkö. Se on tärkein ohjauskerros, joka suojaa akkua latauksen, purkamisen ja valmiustilan aikana.

Luotettavan BMS:n tulee valvoa ja ohjata:

• Solun jännite
• Pakkausjännite
• Lataus- ja purkausvirta
• Kennojen ja moduulien lämpötila
• lataustila
• terveydentila
• Eristyksen tila
• Tiedonsiirto invertterin, EMS:n ja PCS:n kanssa
• Hälytys- ja sammutuslogiikka

Ostajan on tärkeää kysyä, kuinka BMS reagoi, kun epänormaalit olosuhteet esiintyvät. Mitä esimerkiksi tapahtuu, kun yhden solun lämpötila nousee liian nopeasti? Mitä tapahtuu, kun paketti on ylilatautunut? Voiko järjestelmä irrottaa turvallisesti ennen kuin vika laajenee?

Turvallisen ESS:n ei pitäisi vain havaita ongelmia. Siihen pitäisi vastata ajoissa.

Lämpö on yksi tärkeimmistä akun turvallisuuteen ja käyttöikään vaikuttavista tekijöistä. Huono lämpösuunnittelu voi johtaa solujen epätasaiseen ikääntymiseen, käytettävissä olevan kapasiteetin vähenemiseen ja suurempaan turvallisuusriskiin.

Asuinjärjestelmissä voidaan käyttää luonnollista jäähdytystä tai puhallinjäähdytystä riippuen tehotasosta ja asennusympäristöstä. Suuremmissa kaupallisissa ja teollisissa järjestelmissä ilmajäähdytys tai nestejäähdytys valitaan usein järjestelmän koon, käyttöolosuhteiden ja latauksen{1}}purkausnopeuden perusteella.

Ostajien tulee kiinnittää huomiota:

• Onko lämpötila-anturit sijoitettu avainasentoihin
• Voiko lämpö poistaa tasaisesti akkumoduuleista
• Voiko järjestelmä toimia turvallisesti paikallisessa ilmastossa
• Onko kotelossa riittävä ilmanvaihto tai jäähdytysteho
• Onko lämmöneristys ja etäisyys suunniteltu oikein

Kuumaan ulkoilmaympäristöön asennettavalla akkukaapilla on hyvin erilaiset vaatimukset kuin puhtaaseen sisäkäyttöön asennetulla kalustolla.

Lämpökarkaistuminen tarkoittaa, että akkukenno vapauttaa lämpöä nopeammin kuin se ehtii haihtua, mikä aiheuttaa nopean ja hallitsemattoman lämpötilan nousun. NFPA kuvaa termistä karkaamista nopeaksi kontrolloimattomaksi lämpöenergian vapautumiseksi akkukennosta.

Tärkein asia ostajille on tämä: turvallisuussuunnittelun tulee pyrkiä estämään yksittäisen-kennon vian leviäminen moduuleihin, telineisiin tai vierekkäisiin kaappeihin.

Tästä syystä järjestelmätason{0}}suunnittelulla on merkitystä. Turvallisemman ESS:n tulisi sisältää:

• Oikea soluväli
• Moduuli{0}}tason suojaus
• Lämpötilan ja kaasun tunnistus
• Palonkestäviä materiaaleja -tarvittaessa
• Tuuletus- tai paineenalennusmalli
• Selkeä hälytys- ja sammutuslogiikka
• Asennusvälit kaappien välillä
• Ohjeita hätätilanteissa

Akkuturvallisuus ei tarkoita väittämistä, että "mikään ei koskaan epäonnistu". Tarkoituksena on varmistaa, että jos vika ilmenee, se havaitaan ajoissa, eristetään nopeasti ja estetään muodostumasta suuremmaksi tapahtumaksi.

Palontorjuntaa ei pidä käsitellä valinnaisena lisävarusteena. Se on otettava huomioon yhdessä akun kemian, kaapin sijoittelun, ilmanvaihdon, havaitsemisen, asennuspaikan ja paikallisten määräysten kanssa.

Sovelluksesta riippuen järjestelmä voi sisältää:

• Savuntunnistus
• Lämpötilan tunnistus
• Palavien kaasujen tunnistus
• Aerosoli tai puhdas{0}}palonsammutusaine
• Hätäpysäytys
• Ilmanvaihdon ohjaus
• Hälyttimen kytkentä
• Etävalvonta
• Tulenkestävä kaappi-

Suuremmissa C&I- ja konttijärjestelmissä ostajien tulee pyytää myös paloturvallisuusasiakirjoja-, hätätoimenpiteitä ja asennusvälisuosituksia.

Sama ESS-tuote voi toimia eri tavalla eri ympäristöissä. Lämpö ulkona, pöly, kosteus, suolasumu, huono ilmanvaihto tai suora auringonvalo voivat kaikki vaikuttaa-pitkän aikavälin turvallisuuteen ja luotettavuuteen.

Ostajien tulee vahvistaa:

• Asennus sisä- tai ulkotiloihin
• IP-suojaustaso
• Käyttölämpötila-alue
• Korkeusrajoitukset
• Kosteus- ja kondensaatiosuoja
• Korroosionesto-vaatimukset
• Kaapelien reititys ja maadoitussuunnittelu
• Etäisyys seinistä, uloskäynneistä ja syttyvistä materiaaleista

Hyvän toimittajan ei tulisi myydä vain akkukaappia. Niiden pitäisi myös auttaa ostajia ymmärtämään, kuinka se asennetaan ja käytetään turvallisesti.

Akun turvallisuus ei ole valmis toimituksen jälkeen. Pitkäaikainen-käyttö riippuu seurannasta, ylläpidosta ja tietojen jäljitettävyydestä.

Luotettavan ESS:n pitäisi tukea:

• Reaaliaikainen{0}}seuranta
• Vikahälytykset
• Historialliset tietueet
• Etädiagnoosi
• Laiteohjelmiston päivityksen tuki
• Huolto-opastus
• Jäljitettävät tuotanto- ja testitiedot

Yhdysvaltain energiaministeriö on myös korostanut, että energian varastoinnin turvallisuus ei ole pelkästään suunnittelua, vaan myös validointia, vaaratilanteiden varautumista ja turvallisuusdokumentaatiota.

Ostajille tämä tarkoittaa, että myynnin jälkeinen-tuki on osa turvapakettia.

Ennen kuin ostat energian varastointijärjestelmän, kysy nämä kysymykset:

• Mitä akkukennojen merkkiä ja laatua käytetään?
• Ovatko solut upo{0}}uusia A-luokan soluja?
• Mitä BMS-suojauksia sisältyy?
• Miten lämpötilaa säädellään kaapin sisällä?
• Mitä tapahtuu, jos yksi solu tai moduuli muuttuu epänormaaliksi?
• Onko järjestelmässä palon havainnointi tai sammutus?
• Mitkä sertifikaatit koskevat juuri tätä mallia?
• Voiko toimittaja toimittaa testiraportteja ja kytkentäkaavioita?
• Sopiiko järjestelmä paikalliseen ilmastoon ja asennuspaikkaani?
• Mitä takuuta ja{0}}myynninjälkeistä tukea tarjotaan?

  Johtopäätös

   

  Akkujen turvallisuus energian varastointijärjestelmissä riippuu monista yksityiskohdista: kennojen laadusta, BMS-logiikasta, lämpösuunnittelusta, sertifioinnista, palosuojauksesta, asennuksesta ja huollosta. Turvallinen järjestelmä rakennetaan suunnittelun, testauksen ja vastuullisen käytön kautta.

  Ostajille halvin hinta ei ole aina pienin riski. Luotettavan ESS-toimittajan valitseminen tarkoittaa järjestelmän valitsemista, joka on oikein suunniteltu, testattu, dokumentoitu ja tuettu koko sen käyttöiän ajan.

  SINELINKissä keskitymmekäytännöllisiä energian varastointiratkaisuja asuinkäyttöön, kaupallisiin ja teollisiin sovelluksiin. Tuotevalinnasta tekniseen tukeen autamme asiakkaita valitsemaan turvallisempia ja luotettavampia järjestelmiä todellisiin projektiolosuhteisiin.