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行业标准如何确保电池储能系统安全运营?

作者:刘伯洵 来源:中国储能网 发布时间:2020-08-28 浏览:
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中国储能网讯:毫无疑问,维护电池储能系统的安全运行非常重要,并且随着电池使用量在未来几年呈指数增长,其维护工作将变得更加重要。幸运的是,相关机构和组织正在现有协议的基础上开发和制定新标准,以使电池安全管理变得统一和可管理。

自从人类进化到会使用火以来,安全管理能源一直是人类的一项重要活动。无论是家庭还是企业,都存储和使用了多种形式的能源。无论是燃气热水器、电烤箱还是汽车油箱中的汽油,因此人们都面临潜在的危险,需要采用能源的存储和管理技术。在大多数情况下,人们并没有意识这种风险,因为这些能源和技术是人们日常生活中比较熟悉的部分。

美国消防局最近发布的一份调查报告表明,引起住宅火灾的五个主要原因是插座、灯具、过长的电线、电暖气、老化电线发生的故障。但是由于多年来建筑规范和产品安全标准的不断更新,因此面临的风险很小。

气候变化将推动人们生产和使用电力的方式发生巨大变化。自然灾害造成的停电频率增加,以及向间歇性可再生能源的过渡,驱使人们对储能系统的需求日益增长,以降低电力和能源的弹性。因此,储能部署在世界各地的企业和家庭中激增。而在用户采用储能系统之后,可能并没有意识其安全隐患。为了加强安全性,太阳能+储能行业需要确保其系统安全性已经得到验证,并且能够最大程度地减少现实风险和可感知风险。

幸运的是,储能系统的开发商和制造商可以利用数十年来使用的产品和消防安全标准,以确保储能设备在家庭和企业中安全运行。

美国的安全标准是由诸如美国国家标准协会(ANSI)、美国消防协会(NFPA)和美国国际法规委员会(ICC)等非营利组织和行业协会合作制定的。这些组织制定了美国各州和地方政府机构(例如城市建筑部门)采用和执行的标准和规范。这也为地方政策制定者提供了一种实用而经济高效的方式,以确保基本的安全要求符合当地条件,并针对所有允许的建筑或项目(例如在住宅或商业建筑中安装电池储能系统)贯彻执行。

在许多情况下,这些安全规范要求所使用的任何设备符合产品安全标准。美国劳工部职业安全与健康管理局(OSHA)实施了一个美国国家认可实验室(NRTL)计划,该计划使私营公司能够证明被测产品符合特定的安全标准。美国保险商实验室(U.L.)是美国国家认可实验室(NRTL)成员中最知名的一个机构,这主要是因为他们有一个非盈利附属机构参与制定测试标准。目前的NRTL成员包括大约20个组织,每个组织都有权认证和列出特定标准的产品。其所评测的产品将带有NRTL的独特标志,以证明其产品符合规定的安全标准。并且对于假冒NRTL标志的处罚力度很大。为了进一步减少欺诈,大多数NRTL成员都有自己的网站,允许任何人查验其产品是否符合要求的安全标准。

大多数NRTL成员都拥有允许任何人验证标记产品是否符合要求的安全标准的网站。

这些NRTL成员和行业安全组织一直在与太阳电件生产和电池制造商、安装商和行业协会开燕尾服合作,以更新电池储能系统的规范和标准,以便可以在人们生活和工作的建筑物中安全地安装和使用太阳能+储能产品。

NFPA 855标准

美国国家消防协会(NFPA) 在2019年底发布了《固定式储能系统的安装标准》(NFPA855标准),该协会在这个标准的制定上,得到了美国储能协会(ESA)与美国国家消防协会(NFPA))的帮助。

NFPA 855标准规定了电池安全部署的通用语言和要求,并纳入过去几十年制定的综合建筑和消防规范。这一标准有助于确保适用于电池储能项目各种规范的一致性,并为需要具体指导的检查人员提供更多信息。NFPA 855标准列出了各种电池设计和安装注意事项,包括电池组之间的间距、消防喷水装置的尺寸、通风、相关的防火系统,以及总体场地清理要求。

NFPA 855标准和其他相关标准将根据研究这些技术的行业专家的意见进行定期审查和更新,从产品安全测试和发生的事故分析中学习经验和教训。例如,有关APS公司的一个电池储能设施在2019年4月发生起火和爆炸事件调查表明,NFPA 855标准对于有关电池单元和模块之间安装的热屏障标准进行了修改和改进。根据UL 9540A标准最近和正在进行的测试将有助于指定哪种限制措施最有效。

NFPA 70标准

NFPA 70标准通常被称为美国国家电气法规(NEC),长期以来一直为电气承包商、太阳能和电池安装人员、相关销售人员和检查人员提供帮助,以确保电气工作将电击或火灾的可能性降到最低。长达上千页的NFPA 70标准规定了基本实践的安全方法,如电气系统的正确接地,以及诸如安装太阳能发电设施或电池储能系统等具体实施措施。而由数百名技术专家和安全专家组成的研究小组以及利益相关方代表每三年对NEC标准进行一次更新。最新的标准更新在2020年发布,与NFPA 855标准协调一致,并极大扩展了电池储能系统的覆盖范围。

国际建筑规范

美国国际法规委员会(ICC)制定并发布了大多数州或地方建筑当局采用的几种标准法规。其中包括国际建筑法规(IBC)、国际住宅法规(IRC)和国际消防法规(IFC)。与通常基于“全有或全无”的NEC标准相比,“I-Codes”通常会被例外选择,并根据当地或地区的施工需要进行修改。

RB154法规是建筑法规和标准中最重要的储能技术标准之一,该提案于去年年底被批准用于2021年国际住宅法规。RB154法规为安装电池储能系统的住宅用户确定了电池储能系统的尺寸和选址位置的相关规定。该法规可能最早于明年7月在加利福尼亚州实施,其他州可能会在2021年底之前开始实施。加利福尼亚州已经采用了2018年IRC法规作为其当前州住宅建筑法规的一部分,并随之要求将部署在房屋中的所有电池储能系统列入UL9540标准。RB154标准在此基础上针对建筑商、安装人员和检查人员提供具体指导。

UL 9540标准

有关安全、储能系统和设备的ANSI/CAN/UL 9540标准(通常称为“ UL 9540”)是专门为电池储能系统产品开发的测试标准,并且在建筑和电气法规中得到越来越多的引用。UL 9540标准最近一次更新是在2020年2月,其重点是将电池储能系统作为一个完整的系统,并包括对电池与电力电子设备之间相互作用进行测试。要获得UL 9540标准的认证,电池必须满足U.L.1973(或U.L.1989标准对于铅酸电池)的要求,逆变器和充电控制器必须满足UL 1741标准的要求。

UL.9540A标准

ANSI/CAN/UL 9540A安全标准是评估电池储能系统中热失控火蔓延的测试方法。UL 9540A标准专门针对电池热失控的阈值和一旦发生热失控事件时电池的行为。任何锂离子电池(其中包括磷酸铁电池)都可能遭受热失控(电池过热并随后燃烧)。 U.L.9540A标准确定了需要采取哪些保护措施,以确保热失控事件不会导致灾难性火灾。

通过确保他们安装的电池储能产品提供了一些清单,并按照最新的规范和标准进行安装,安装人员和检查人员可以将与电池储能系统相关的风险和危险降至最低,就像他们成功地降低了热水器和空调等家用电器的风险一样。随着电池储能系统产品安全标准的提高和使用量的增加,将使住宅用户和企业更放心安装和使用这些储能系统。

关键字:安全标准 电池储能系统

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