バッテリーエネルギー貯蔵は、サポート技術から現代の電力インフラの中核部分へと急速に移行しつつあります。
現在、再生可能エネルギーの統合、ピークカット、バックアップ電力、グリッド サービス、高電力充電に広く使用されています。{0}}国際エネルギー機関は、エネルギー転換シナリオの下で世界の蓄電池を 2030 年までに約 1,200 GW まで増やす必要があると推定しています。{5}これには、年間平均約 25% の導入増加が必要です。
しかし、システムが大型化し、工場、商業ビル、住宅地の近くに設置されるようになるにつれて、市場へのアクセスはもはやバッテリーの容量と価格だけでは決まりません。
より重要な質問は次のとおりです。
システムは、電気、熱、火災のリスクが適切に制御されていることを証明できますか?
安全性が市場参入要件になりつつある理由{0}}
バッテリー貯蔵プロジェクトは通常、設置して運用する前に、いくつかのレベルのレビューに合格する必要があります。市場やプロジェクトの種類によっては、製品認証、消防法への準拠、輸送書類、建築承認、保険の評価、地方自治体による審査が含まれる場合があります。-
システムは競争力のある価格設定と強力な技術仕様を提供する場合がありますが、安全性に関する文書が不完全であったり、テストされた構成が提案された設置と一致しない場合には、依然として遅延や拒否に直面することがあります。
欧州連合電池規制は、市場に投入または使用開始される定置型電池エネルギー貯蔵システムが、通常の動作および使用中に安全であることを明確に要求しています。
米国では、UL 9540 などの規格や NFPA 855 などの設置要件が、システムの承認と火災安全性評価の重要な参考資料となっています。-
したがって、安全性は単なる技術的なセールスポイントではありません。それは、ストレージ製品が市場に参入し、プロジェクトの承認を取得し、顧客の信頼を確保できるかどうかに直接影響します。
安全性はバッテリーセルから始まります-が、そこで終わりではありません
信頼性の高いセルはストレージ システムの基盤です。セルの選択には、製造の一貫性、容量のばらつき、内部抵抗、サイクル性能、トレーサビリティを考慮する必要があります。
ただし、高品質のセルを使用しても、安全なバッテリー システムが自動的に保証されるわけではありません。{0}}
リスクは次のような方法によってもたらされる可能性があります。
- 同じモジュール内の一貫性のないセル
- 不適切な充電または放電の制限
- 弱い電気接続
- 溶接品質が悪い
- 絶縁が不十分
- 不均一な冷却
- バスバーまたは端子が緩んでいる
- 不正確な温度検知
- 不適切なシステム統合
したがって、安全性はセル、モジュール、ラック、エンクロージャ、および完全なシステム レベルで管理される必要があります。{0}}
主要な安全技術
1. バッテリー管理と電気的保護
BMS はセルの電圧、電流、温度、充電状態、絶縁状態を監視する必要があります。
また、ヒューズ、コンタクタ、回路ブレーカー、緊急シャットダウン機能も動作する必要があります。効果的なシステムは、1 つのアラームやセンサーに依存するのではなく、複数の保護層を使用します。
2. 熱管理
温度が不均一または過剰になると、セルの老化が促進され、不均衡が増大する可能性があります。
空冷は小規模なシステムに適している場合がありますが、高密度の商用および産業用ストレージでは液体冷却がますます使用されています。{0}}冷却設計は、バッテリーの化学的性質、動作電力、地域の気候に適合する必要があります。
3. 熱暴走伝播の制御-
単一セルの障害がモジュール、ラック、またはエンクロージャに簡単に広がらないようにしてください。{0}}
一般的な対策には次のようなものがあります。
耐熱バリア-
モジュール間隔
難燃性断熱材-
コンパートメントの分離
ガスと温度の早期検出
制御された圧力-経路
4. 火気とガスの管理
バッテリーに障害が発生すると、目に見える火災が発生する前に可燃性ガスが発生する可能性があります。
システムのサイズと筐体に応じて、保護にはガス検出、煙および熱センサー、換気、圧力解放、消火、遠隔警報が含まれる場合があります。
5. 製造品質管理
安全性は生産品質にも左右されます。
重要なコントロールには次のものが含まれます。
セルマッチングと受入検査
溶接品質の監視-
バスバートルク制御
絶縁試験
冷却-システムの漏れテスト
BMS キャリブレーション
最終的な機能テスト
製品のトレーサビリティ
接続が緩んでいたり、溶接が不十分であると、セルが正常に動作している場合でも、局所的な過熱が発生する可能性があります。
主要な規格とテスト
IEC 62619
定置型保管用途を含む、産業用リチウム電池およびバッテリーの安全要件をカバーします。
IEC 63056
電気エネルギー貯蔵システムで使用されるリチウム電池に対する追加の安全要件を規定します。
IEC 62933-5-2
グリッドに統合された電気化学エネルギー貯蔵システム-のシステム レベルの安全性-に焦点を当てています。
UL 1973
北米では定置型バッテリの評価に一般的に使用されています。
UL 9540
バッテリー、制御装置、保護装置、電力変換装置を含むエネルギー貯蔵システム全体を評価します。{0}}
UL 9540A
熱{0}}暴走火災-伝播試験方法。熱、ガス放出、および火災の挙動に関するデータを提供しますが、一般的な製品証明書として記述すべきではありません。
NFPA855
定置型エネルギー貯蔵システムの火災および安全要件をカバーする設置基準。
国連 38.3
リチウム電池の輸送試験もカバーします。これは、据え置き型保管場所の安全性認証に代わるものではありません。
購入者が確認すべきこと
注文する前に、購入者は以下を確認する必要があります。
- 証明書に記載されている正確なモデル
- 承認がバッテリーまたは完全な ESS を対象とするかどうか
- 該当する規格とエディション
- テスト中に使用されるセル、モジュール、エンクロージャ
- 火災試験条件と設置制限-
- 必要な間隔、換気、防火
- 国連 38.3 輸送文書
- 製造およびトレーサビリティ記録
- ローカル グリッド、建物、消防法の要件-
証明書は常に実際の製品構成と照合して確認する必要があります。
バッテリー貯蔵が不可欠なインフラとなるにつれ、安全性が市場アクセスの本当の条件になりつつあります。
シネリンクは、さまざまなプロジェクト環境向けに住宅用、商業用、産業用のエネルギー貯蔵ソリューションを提供しています。当社はパートナーの製造施設と連携して、セルの選択、BMS 構成、熱管理設計、キャビネットの保護、技術文書、認証の調整をサポートし、EPC 請負業者、販売代理店、プロジェクト購入者がシステム パフォーマンス、コンプライアンス、長期的な運用信頼性のバランスを取るのを支援します。-