Επικύρωση της ασφάλειας σε επίπεδο συστήματος μέσω ακραίων δοκιμών

Καθώς τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας συνεχίζουν να αυξάνονται σε κλίμακα, οι συζητήσεις γύρω από την ασφάλεια γίνονται όλο και πιο πραγματιστικές. Αντί να ρωτούν απλώς αν ένα σύστημα είναι πιστοποιημένο, οι πελάτες θέτουν πλέον ένα πιο άμεσο ερώτημα: αν συμβεί το χειρότερο δυνατό σενάριο, πώς ανταποκρίνεται το σύστημα - και μπορεί ο κίνδυνος να παραμείνει ελεγχόμενος;

Πρόσφατα, το SolaX ORI 5MWh σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας ολοκλήρωσε μια δοκιμή αποπύρωσης σε πλήρη κλίμακα και σε επίπεδο συστήματος με πραγματικά στοιχεία, στο πλαίσιο της πρότασης UL 9540A:2025, με την άμεση συμμετοχή της UL Solutions στον σχεδιασμό, την εκτέλεση και την αξιολόγηση της δοκιμής. Αυτό αποτελεί την πρώτη δοκιμή αποπύρωσης σε επίπεδο συστήματος που πραγματοποιήθηκε παγκοσμίως από την UL στο πλαίσιο αυτού του προτεινόμενου πλαισίου.

Αναπαραγωγή των πιο απαιτητικών σεναρίων κινδύνου σε επίπεδο συστήματος

Η δοκιμή πραγματοποιήθηκε σε ένα πλήρως ολοκληρωμένο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας ORI 5MWh μεγάλης κλίμακας. Υπό ελεγχόμενες συνθήκες, πραγματικά στοιχεία μπαταριών οδηγήθηκαν σκόπιμα σε θερμική εκτροπή, με το σύστημα έκτακτου εξαερισμού να παραμένει κλειστό καθ’ όλη τη διάρκεια. Στη συνέχεια, το σύστημα διήλθε ολόκληρη τη διαδικασία απελευθέρωσης, συσσώρευσης και αποπύρωσης εύφλεκτων αερίων, καλύπτοντας την κρίσιμη αλυσίδα κινδύνου που χρησιμοποιείται στην αξιολόγηση ασφάλειας σε επίπεδο συστήματος.

Ο χώρος δοκιμών, η διάταξη του συστήματος και οι συνθήκες λειτουργίας σχεδιάστηκαν από την UL Solutions βάσει εργασιών προσομοίωσης και διαμορφώθηκαν ώστε να αντιπροσωπεύουν ένα ιδιαίτερα απαιτητικό σενάριο. Το σημείο ενεργοποίησης τοποθετήθηκε σε περιοχή όπου τα κύματα πίεσης και η στροβιλώδης κίνηση της φλόγας μπορούν να αναπτυχθούν εντονότερα, αυξάνοντας την πρόκληση για τη δομική ακεραιότητα και τις διαδρομές εκτόνωσης πίεσης.

Απόκριση συστήματος σύμφωνη με τις προσδοκίες σχεδιασμού

Οι παρατηρήσεις της δοκιμής έδειξαν ότι, κατά τη διάρκεια του γεγονότος αποπύρωσης:

• Η δομή εκτόνωσης πίεσης ενεργοποιήθηκε όπως είχε σχεδιαστεί

• Οι πόρτες του κοντέινερ παρέμειναν κλειστές καθ’ όλη τη διάρκεια του γεγονότος, χωρίς να παρατηρηθεί σημαντική παραμόρφωση

• Η δομή του κοντέινερ παρέμεινε ακέραιη, χωρίς ρήξη

• Δεν εκτοξεύθηκαν εξαρτήματα ή δομικά θραύσματα

• Δεν εντοπίστηκαν πρόσθετοι κίνδυνοι για το περιβάλλον προσωπικό ή το περιβάλλον

Η απόδοση του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας ORI 5MWh υπό ακραίες συνθήκες παρέχει πολύτιμα τεχνικά αποδεικτικά στοιχεία για την ασφάλεια αποθήκευσης ενέργειας σε επίπεδο συστήματος.

Μηχανολογική αξιολόγηση της UL Solutions

Ένας μηχανικός της UL Solutions που συμμετείχε στη δοκιμή σχολίασε: «Η δοκιμή σχεδιάστηκε ώστε να βελτιστοποιεί τόσο τη σοβαρότητα όσο και τον ρεαλισμό του σεναρίου αποπύρωσης. Ωστόσο, η χρήση πραγματικών στοιχείων μπαταριών λιθίου-ιόντων εισάγει εγγενώς αβεβαιότητες που σχετίζονται με τη θερμική εκτροπή και τη διασπορά ελεύθερων αερίων.

Ως εκ τούτου, η διάταξη της δοκιμής σχεδιάστηκε για να ελαχιστοποιήσει αυτές τις αβεβαιότητες, ενσωματώνοντας πλεονάζουσες πηγές ανάφλεξης, ορίζοντας με ακρίβεια τον τρόπο έναρξης της θερμικής εκτροπής του στοιχείου ενεργοποίησης και τοποθετώντας το στοιχείο ενεργοποίησης σε θέση που μεγιστοποιεί το δυναμικό αποπύρωσης, ενώ ταυτόχρονα αξιολογείται αν το σύστημα ανταποκρίνεται σύμφωνα με τη μηχανολογική λογική μόλις συμβεί η αποπύρωση.

Οι συνθήκες δοκιμής που εφαρμόστηκαν στο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας SolaX ORI 5MWh παρουσίασαν υψηλό επίπεδο πρόκλησης τόσο για τη δομική ακεραιότητα όσο και για τις λειτουργίες ασφάλειας, και τα αποτελέσματα παρέχουν πολύτιμη αναφορά για την κατανόηση των ορίων ασφάλειας σε επίπεδο συστήματος.»

Οπτική της SolaX: η ασφάλεια ως βάση ανάπτυξης

Οι εκπρόσωποι Έρευνας και Ανάπτυξης της SolaX δήλωσαν: «Για εμάς, η ασφάλεια δεν αποτελεί απλώς ένα ορόσημο συμμόρφωσης, αλλά μια βάση που επικυρώνεται επανειλημμένα καθ’ όλη τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης. Μόλις ένα σύστημα τεθεί σε λειτουργία, οι σχετικοί κίνδυνοι τελικά βαρύνουν τον πελάτη.

Ο έγκαιρος εντοπισμός πιθανών ζητημάτων και ο σαφής καθορισμός των ορίων ασφάλειας μέσω αυστηρών δοκιμών αποτελεί τη θεμελιώδη ευθύνη μας.»

Μελλοντική προοπτική

Η SolaX θα συνεχίσει να συνεργάζεται στενά με την UL Solutions και άλλους διεθνώς αναγνωρισμένους οργανισμούς για την προώθηση της ασφάλειας της αποθήκευσης ενέργειας μέσω μηχανολογικής επικύρωσης σε επίπεδο συστήματος, υποστηρίζοντας τη μακροπρόθεσμη και αξιόπιστη ενσωμάτωση της αποθήκευσης ενέργειας στα παγκόσμια ενεργειακά συστήματα.