Zašto vaš BESS treba UL certifikat—i što se događa kada ga nema

Bit ćemo iskreni-ovo nije najuzbudljivija tema u pohrani energije. Nitko se ne budi misleći: "Jedva čekam da danas kopam po sigurnosnim certifikatima za baterije." Ali nakon što smo pomogli klijentima da se snađu u desecima sjevernoameričkih BESS instalacija, vidjeli smo kako projekti vrijedni milijune mjesecima odugovlače zbog papirologije koja je trebala biti riješena od prvog dana.

Dakle, evo što smo naučili o UL 1973, UL 9540 i UL 9540A-što zapravo testiraju i kako ih spriječiti da postanu usko grlo na vremenskoj liniji vašeg projekta.

Brza verzija: Tri standarda, jedan sigurnosni lanac

Prije nego što uđemo u korov, evo varalice. Ova tri standarda nisu alternative-oni se slažu jedan na drugi poput slojeva u sigurnosnoj piramidi.

UL 1973 ulazi u UL 9540. UL 9540A testiranje ulazi u UL 9540. Ne možete skratiti lanac, a i ne želite.

UL 1973: Radi li vaša baterija dobro pod stresom?

UL 1973 (Baterije za upotrebu u stacionarnim aplikacijama, pomoćnim pogonima za vozila i lakim električnim tračnicama) postoji od 2013. i prošao je kroz velika ažuriranja u2018. i ponovno 2022. Svaka revizija pooštravala je zahtjeve za kemijske sastave litij-iona i proširivala pokrivenost kako bi uključila nikal-metal hidridne i VRLA sustave.

Ovaj standard odnosi se samo na bateriju u izolaciji-može li izdržati zloupotrebu bez da se zapali ili eksplodira?

Kako testiranje zapravo izgleda

Rastavljamo ovo u pet skupina, i iskreno, testovi požara su ti koji privlače svačiju pozornost:

Električno zlostavljanje.Laboratorij prepuni bateriju, previše je isprazni, kratko spoji, napaja je neuravnoteženom strujom i opterećuje je visokom{0}}brzinom punjenja. Kriteriji za prolaz? Ništa od toga ne bi trebalo izazvati požar, eksploziju, opasan plin, strujni udar ili uzrokovati kvar zaštitnih krugova. Zvuči očito, ali vidjeli smo pakete baterija bez-imenih dobavljača koji nisu mogli preživjeti test prenapunjenosti bez ventilacije.

Dobiti udarce okolo.Testovi vibracija, udara, udara, pada-u osnovi simuliraju što se događa tijekom transporta iz Shenzhena do gradilišta u Teksasu. Ovo je stvar koja trese labave loše lemljene spojeve i otkriva rubne spojeve ćelije-na-sabirnicu. Ako ste ikada primili paletu baterija s ulubljenim kutovima, razumijete zašto je to važno.

Oštra okruženja.Toplinski ciklus između ekstremnih temperatura, komora za vlažnost, izloženosti slanoj magli, ulaska prašine. Ako vaš BESS ide na krov u Phoenixu ili obalno mjesto na Floridi, ovi vam testovi pokazuju hoće li izdržati. Za našesustavi vanjskih ormarića, ovi su ekološki testovi posebno rigorozni jer su jedinice izložene vremenskim-godinama.

Izloženost vatri-o kojoj se svi pitaju.Ovdje postoje dva testa. Eksterni test požara postavlja potpuno napunjenu bateriju iznad heptanske vatre bazena 20 minuta, a zatim je udara vatrogasnim crijevom-simulirajući stvarni odgovor vatrogasne službe. Unutarnji test požara namjerno pokreće toplinski bijeg u jednoj centralno smještenoj ćeliji kako bi se vidjelo kaskadira li se kvar. Sustav ne mora pokazati opasnost od eksplozije ni u jednom scenariju. Cijelu metodologiju testiranja možete pročitati uovaj pregled ispitivanja požara UL 1973.

BMS funkcionalna sigurnost.Sustav upravljanja baterijom dobiva vlastitu dubinu. UL 1973 zahtijeva sustavnu analizu kvara-obično FMEA-za oba BMS hardvera (ocjenjuje se premaUL 991) i softver (procjenjuje se poUL 1998). Ključni koncept ovdje jetolerancija-pojedinačne pogreške: čak i ako jedan zaštitni mehanizam otkaže, sustav mora ostati siguran. Niti jedna točka kvara ne smije dovesti do požara ili eksplozije.

Zaključak za kupce

UL 1973 je preduvjet za sve ostalo. Nema UL 1973 na bateriji → nema UL 9540 na sustavu → nema NFPA 855 usklađenosti → nema AHJ odobrenja → nema instalacije. Također je usko povezan sIEC 62619, međunarodni ekvivalent, tako da se trud testiranja prenosi ako implementirate na sjevernoameričko i globalno tržište.

UL 9540: Drži li cijeli sustav zajedno?

Evo gdje postaje stvarno. UL 1973 testira bateriju u laboratoriju. UL 9540 ispitujecijeli integrirani sustav-baterije, pretvarač, BMS, upravljanje toplinom, kućište, ožičenje, kontrole, sve. To je standard na koji se odnose građevinski i protupožarni propisi i onaj do kojeg je vašem AHJ-u najviše stalo.

Thepuni naslovjeStandard za sustave i opremu za pohranu energije, a obvezan je prema Međunarodnom vatrogasnom kodeksu od izdanja iz 2018.

Što se ocjenjuje

Evaluacija pokriva četiri domene, a mi želimo govoriti o tome što ljude zapravo iznenađuje u praksi:

Električna sigurnostobično je jednostavan ako su vaši-certifikati razine komponente već postavljeni. Granice struje kvara, dielektrična otpornost,-otkrivanje kvara na zemlji, BMS logika isključivanja u nenormalnim uvjetima. Inverter treba svojeUL 1741popisu, a baterije trebaju UL 1973. Prošle smo godine imali kupca koji je kupio baterije od jednog dobavljača, a pretvarače od drugog-oboje pojedinačno certificirane-samo da bi otkrio da određena kombinacija nije testirana kao integrirani sustav. To ih je koštalo četiri mjeseca.

Mehanička i konstrukcijska sigurnostgdje je drugo izdanje UL 9540 (na snazi ​​od srpnja 2022.) uvelo zahtjev koji je neke proizvođače uhvatio nespremne:ESS kućište mora biti metalno. Ako gradite kontejnerski BESS, kontejner od 20-foot ili 40-foot sam po sebi ispunjava uvjete. Ali neki manji sustavi u stilu ormarića koji su koristili kompozitna kućišta morali su redizajnirati. Uvijek provjerite koje izdanje UL 9540 pokriva popis vašeg dobavljača.

Upravljanje toplinomtestira se kroz punu radnu omotnicu-ciklično punjenje/pražnjenje pri maksimalnim brzinama, ekstremnim temperaturama okoline i scenarijima kvara. Bez obzira na to koristi li vaš sustav prisilno-zračno ili tekuće hlađenje, procjena potvrđuje da se ništa ne pregrijava pod trajnim ili vršnim opterećenjem. Ovo je posebno važno za visoku-gustoćukontejnerski BESSgdje spakirate MWh-veliki kapacitet u tijesan otisak.

Zaštita od požara i smanjenje opasnostije domena u kojoj se sijeku UL 9540 i UL 9540A. Sustavi koji premašuju NFPA 855 pragove kapaciteta ili razmaka moraju sadržavati rezultate ispitivanja požara UL 9540A kako bi se kvalificirali za popis UL 9540. Više o tom pragu za trenutak.

Jensen Hughes objavio je detaljnu usporedbuto jasno kaže: CE oznaka je potrebna zaprodavatiBESS u Europi, dok je UL 9540 potrebaninstalirati i raditiBESS u Sjevernoj Americi. Ako implementirate na oba tržišta, planirajte i proračunajte za oba od prvog dana.

UL 9540A: Što se događa kada stvari krenu po zlu?

Ovo je standard koji ljudi najčešće krivo razumiju, pa prvo razjasnimo najveću zabludu:UL 9540A je metoda ispitivanja, a ne certifikacija.Ne postoji takva stvar kao što je "UL 9540A certificiran." Kada vidite tu frazu na podatkovnoj tablici, ono što bi proizvođač trebao značiti je "naš sustav testiran je prema metodi ispitivanja UL 9540A i rezultati su zadovoljili primjenjive kriterije izvedbe."

Ta je razlika bitna jer UL 9540A nema binarnu prolaznost/pad. Ono stvarapodaci o izvedbi-konkretno, podaci o tome što se događa kada jedna ćelija pređe u temperaturni prekid i širi li se taj kvar na susjedne ćelije, module ili cijeli sustav. Te podatke pregledavaju vatrogasne službe i AHJ kako bi odlučile je li vaša instalacija dovoljno sigurna za odobrenje.

TheUL rješenja UL 9540A stranicaopisuje ga kao jedini konsenzusni standard izričito citiran uNFPA 855za-testiranje požara velikih razmjera.

Niz-ispitivanja četiri razine

UL 9540A koristi progresivni pristup. Testiranje počinje malim i povećava se -i na svakoj razini rezultati određuju je li potrebno daljnje testiranje.

Razina 1 - ćelija

Pojedinačna ćelija se zagrijava sve dok ne uđe u termalni odvod. Laboratorij mjeri ukupno oslobađanje energije, sastav plina i volumen plina. Ovo karakterizira najgori{2}}slučaj kvara jedne ćelije-osnovnu vrijednost "koliko loša može biti jedna ćelija?"

Modul razine 2 -

Pokreni toplinski bijeg unutar potpuno sastavljenog modula. Širi li se na susjedne stanice? Koliko su učinkoviti razmak, razdjelnici i toplinske barijere? Ova razina odvaja dobro-projektirane module od onih koji se u praksi kaskaduju.

Jedinica razine 3 -

Kompletno kućište-jedinice BESS, police, upravljanje toplinom, sve to. Širi li se požar, eksplozija ili zapaljivi plin iznad 25% donje granice zapaljivosti izvan granice jedinice?

Instalacija razine 4 -

Cijeli sustav u stvarnoj konfiguraciji instalacije-razmak između jedinica, zidova, ventilacije. Ovo generira podatke koje vaš AHJ i inženjer pregledaju prije odobravanja dozvole.

Ključno načelo: ako rezultati razine zadovoljavaju kriterije izvedbe, možda nećete morati prijeći na sljedeću razinu. Ali ako se otkrije zapaljivi plin iznad koncentracije praga, potrebno je dodatno ispitivanje u lancu.Mayfield Renewables objavio je solidan tehnički vodičo tome kako te razine stupaju u interakciju sa zahtjevima koda NFPA 855.

Brojevi koji su važni

PoNFPA 855i trenutni zahtjevi UL 9540: svaki litij-ionski BESS preko 20 kWh mora imati popis UL 9540. Sustavi preko 50 kWh ili s razmakom jedinica manjim od 3 stope također moraju uključivati ​​podatke o ispitivanju UL 9540A s rezultatima koji zadovoljavaju primjenjive kriterije izvedbe.

Za-ustrojavanje-više-MWhkontejnerski BESSna trafostanicama ili industrijskim lokacijama-ovo nije izborno. Podatkovni sloj pretvara inženjersku sigurnost u potpisanu dozvolu.

Kako se slažu (i zašto ne možete preskočiti sloj)

Kada tražite od dobavljača "pokažite mi svoj UL 9540 certifikat o usklađenosti i UL 9540A izvješće o ispitivanju", a on vam može dati oboje za vašu specifičnu konfiguraciju sustava-imate jasan put do AHJ odobrenja. To je cijela igra.

Gdje je to u svijetu važno?

Koliko zapravo košta preskočiti UL

Dopustiti limbo.Integrator iz Teksasa nabavio je kontejnerski BESS koji nije uvršten na -UL-listu kako bi uštedio otprilike 40.000 USD na nabavi. Lokalni AHJ odbio je dozvolu. Terenska procjena--sigurnosna procjena na licu mjesta od strane NRTL-a-bila je tehnički moguća, ali je koštala više od izvorne uštede, trajala je 14 tjedana i pokrivala je samo tu jednu specifičnu instalaciju. Sljedeći projekt morao je započeti proces ispočetka.

Osiguranje slijepe ulice.Osiguravatelji komercijalne imovine rutinski zahtijevaju popis UL 9540 i podatke o ispitivanju UL 9540A kao preduvjete za pokriće na objektima s BESS-om. Bez njih se ili ne možete osigurati ili se suočavate s premijama koje uništavaju financijski model projekta. Gledali smo kako je C&I projekt od 500 kWh u Kaliforniji odgođen šest mjeseci jer pokrovitelj osiguranja nije htio vezati pokriće dok dobavljač nije izdao izvješće 9540A.

Poticajna diskvalifikacija.Federalni investicijski porezni kredit (ITC), kalifornijski Self{0}}Generation Incentive Program (SGIP) i ConnecticutovProgram rješenja za pohranu energijesvi zahtijevaju opremu s popisa UL-. Obrazac za prijavu nove tehnologije u Connecticutu izričito traži broj popisa UL 9540. Nema izlistavanja, nema poticaja, nema ekonomskog opravdanja.

Izloženost odgovornosti.Ovaj je jednostavan: ako nešto pođe po zlu s ne-certificiranim sustavom, zakonska odgovornost pada na onoga tko ga je odlučio instalirati. To je rizik koji većina vlasnika objekata i programera nije voljna preuzeti-niti bi trebala biti.

Šest pitanja koja trebate postaviti prije nego potpišete narudžbenicu

Sakupili smo ih iz stvarnih razgovora o nabavi. Nisu teoretska-ovo su pitanja koja su naše klijente spasila od skupih pogrešaka:

Kako to rješavamo u Polinovelu

Zadržat ćemo ovaj odjeljak jasnim jer niste došli na ovaj članak zbog prodajnog predstavljanja.

Proizvodimo BESS u četiri faktora oblika:kontejnerski sustaviza komunalne i velike C&I projekte,vanjske ormareza distribuirane komercijalne implementacije,mobilni BESSza privremeno napajanje i hitne primjene, ivisoko{0}}naponski baterijski sustaviza industrijsku integraciju. Svi koriste LiFePO4 kemiju.

Za sjevernoameričke projekte pružamo potpuni paket dokumentacije-UL test izvješća, certifikate i zapise o usklađenosti-koje će trebati vašem AHJ, EPC i pružatelju osiguranja. Prošli smo kroz proces dovoljno puta da znamo da rano dostavljanje ove papirologije u prave ruke (idealno tijekom faze pregleda dizajna, a ne nakon izgradnje) svima štedi tjedne rada --nazad.

Također podržavamo OEM/ODM prilagodbu. Tu je važan detalj: prilagođene konfiguracije moraju biti obuhvaćene popisom. Surađujemo s našim NRTL-om kako bismo osigurali da prilagođeni sustavi održavaju valjanu pokrivenost, tako da ne otkrijete prazninu u najgorem mogućem trenutku.

FAQ

Ovaj vodič održava Polinovel tehnički tim. Za-pitanja specifična za projekt, preporučujemo suradnju s vašim inženjerom za evidenciju, relevantnim AHJ-om i kvalificiranim NRTL-om. Ako želite provjeriti našu dokumentaciju za određeni sustav,kontaktirajte nas ovdje.