ມາດຕະການປ້ອງກັນຄວາມປອດໄພຂອງ BESS ແມ່ນຫຍັງ?

ມາດຕະການປ້ອງກັນຄວາມປອດໄພຂອງ BESS ແມ່ນຫຍັງ?

ລະບົບຈັດເກັບພະລັງງານແບດເຕີຣີ່ (BESS) ສາມາດເກັບພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍເປີເທີວັດ-ຊົ່ວໂມງ ໃນເນື້ອທີ່ຈຳກັດ. ເມື່ອເຮັດວຽກຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ອອກແບບໄວ້ ມັນສາມາດຊາດ ແລະ ຄາຍພະລັງງານໄດ້ຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ເປັນເວລາຫຼາຍປີ. ແຕ່ເມື່ອເຊວລໍາດັບໜຶ່ງໃນແຖວເຊວທີ່ມີຫຼາຍຮ້ອຍເຊວເຂົ້າສູ່ສະຖານະການທີ່ອຸນຫະພູມສູງເກີນໄປ (thermal runaway) ການລຸກລາມຈະເຮັດໃຫ້ຕູ້ທັງໝົດເສຍຫາຍພາຍໃນບໍ່ກີ່ກວ່າບໍ່ກີ່ກວ່າສີ່ໆນາທີ. ລະບົບຄວາມປອດໄພຂອງ BESS ທີ່ອອກແບບຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະຈັດການຄວາມສ່ຽງນີ້ຜ່ານສີ່ຊັ້ນການປ້ອງກັນທີ່ເປັນອິດສະຫຼະຕໍ່ກັນ.

ຊັ້ນທີ່ໜຶ່ງ: ການປ້ອງກັນໃນລະດັບເຊວ ດ້ວຍລະບົບຈັດການແບດເຕີຣີ່

ເຊລແບດເຕີຣີ່ລິເທີຽມ-ອີອົນທຸກເຊລໃນ BESS ມີຂອບເຂດການເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພ ທີ່ຖືກກຳນົດດ້ວຍຄ່າຄວາມດັນ ອຸນຫະພູມ ແລະ ຄ່າປະຈຸບັນ. ລະບົບຈັດການແບດເຕີຣີ່ (BMS) ຕິດຕາມເຊລແຕ່ລະເຊລໃນທຸກໆຊ່ວງເວລາທີ່ສັ້ນກວ່າໆໜຶ່ງວິນາທີ. ເມື່ອຄ່າຄວາມດັນຂອງເຊລເກີນ 4.25V ໃນເວລາທີ່ກຳລັງທຳການສາກໄຟ—ເຊິ່ງເປັນເກນທີ່ເກີນຈາກນີ້ ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເກີດລິເທີຽມເປັນຊັ້ນ (lithium plating) ແລະ ການລົ້ມສະຫຼາບພາຍໃນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ—BMS ຈະສັ່ງໃຫ້ລະບົບປ່ຽນແປງພະລັງງານຫຼຸດຜ່ອນ ຫຼື ສັ່ງຢຸດການສາກໄຟຕໍ່ສາຍນັ້ນ. ເມື່ອອຸນຫະພູມຂອງເຊລເກີນ 60°C ໃນເວລາທີ່ກຳລັງທຳການຈ່າຍພະລັງງານ BMS ຈະຫຼຸດຜ່ອນກຳລັງຂອງສາຍນັ້ນ ຫຼື ຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ທັງໝົດ.

BMS ຕິດຕາມສະຖານະສຸຂະພາບດ້ວຍການເປຽບທຽບຄວາມຈຸກັບຄວາມຈຸທີ່ລະບຸໄວ້ໃນປ້າຍ. ເຊວລ໌ທີ່ເສື່ອມຄຸນນະພາບລົງເຫຼືອ 70% ຂອງຄວາມຈຸເດີມຈະຜະລິດຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນໃນແຕ່ລະວຟງທີ່ຊາດ-ຄາຍ ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າພາຍໃນເພີ່ມຂຶ້ນ. BMS ຈະສະແດງເຄື່ອງໝາຍເຖິງເຊວລ໌ທີ່ຄວນເຮັດໃໝ່ກ່ອນທີ່ຈະກາຍເປັນອັນຕະລາຍທາງຄວາມຮ້ອນ. ລະບົບທີ່ທັນສະໄໝຈາກຜູ້ຜະລິດທີ່ມີປະສົບການໃຊ້ການວັດແທກຄວາມຕີ້ນໄຟຟ້າ ແລະ ອຸນຫະພູມຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະເປັນສອງຊັ້ນ—ເຊີສີເຕີສອງຕົວຕໍ່ໜຶ່ງໆ ຂອງເຊວລ໌—ດັ່ງນັ້ນການລົ້ມສະຫຼາກຂອງເຊີສີເຕີໜຶ່ງຕົວຈະບໍ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຈຸດທີ່ບໍ່ສາມາດວັດແທກໄດ້.

ຊັ້ນທີສອງ: ການຈັດການຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການກັກຂັງ

ຄວາມຮ້ອນເປັນທັງສາເຫດແລະຜົນຂອງການລົ້ມເຫລວ. ກ່ອງ BESS ທີ່ເຮັດວຽກໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມ 40°C ໂດຍບໍ່ມີການເຢັນດ້ວຍວິທີການທີ່ເຮັດໄດ້ດ້ວຍຕົວເອງຈະເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມພາຍໃນຕູ້ເພີ່ມຂຶ້ນ 8–12°C ສູງກວ່າອຸນຫະພູມແວດລ້ອມ ພຽງແຕ່ຈາກການຊາດ-ຄາຍພະລັງງານ. ການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ມີອຸນຫະພູມເກີນ 35°C ຈະເຮັດໃຫ້ເຊວເຊວເສື່ອມສະພາບຢ່າງໄວວ່າ—ເພີ່ມອັດຕາການເສື່ອມສະພາບເຖິງສອງເທົ່າໃນທຸກໆ 10°C ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກອຸນຫະພູມປົກກະຕິ. ລະບົບເຢັນດ້ວຍນ້ຳເຢັນທີ່ສົ່ງນ້ຳເຢັນໄປຕາມແຜ່ນເຢັນທີ່ສຳພັດໂດຍກົງກັບແຕ່ລະໆໂມດູນ ສາມາດຮັກສາຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງເຊວເຊວໄດ້ໃນຂອບເຂດ ±2°C ທົ່ວທັງຕູ້. ລະບົບເຢັນດ້ວຍອາກາດທີ່ມີການຖ່າຍເທີນດ້ວຍການບີບອັດເປັນພິເສດເໝາະສຳລັບການຕິດຕັ້ງທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຕ່ຳ ແຕ່ອະນຸຍາດໃຫ້ມີຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງຂື້ນ.

ການຈັດເກັບທາງຮ່າງກາຍພາຍໃນຕູ້ເກັບຮັກສາຈະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຄວາມລົ້ມສະຫຼາບຂອງເຊລແລະດຽວຈາກການແຜ່ຂະຫາຍ. ຈານແບ່ງແຍກທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກລະຫວ່າງແຕ່ລະໆໂດດຈະດູດຊຶມແລະແຜ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຂື້ນໃນບ່ອນທີ່ກຳນົດ. ສິ່ງກີດຂວາງທີ່ຕ້ານໄຟໄດ້ຢ່າງໜ້ອຍ 60 ນາທີຕາມມາດຕະຖານ IEC 62485-5 ຈະແຍກຕູ້ເກັບຮັກສາແບັດເຕີຣີ່ອອກຈາກອຸປະກອນໄຟຟ້າ, ໂຕເຮັດໃຫ້ໄຟຟ້າເພີ່ມຂື້ນ ແລະ ອຸປະກອນປ່ຽນທິດທາງໄຟຟ້າພາຍໃນຕູ້.

ຊັ້ນທີສາມ: ການຈັບຈ່າຍໄຟ ແລະ ການດັບໄຟ

ການລົ້ມສະຫຼາບທາງຄວາມຮ້ອນຈະປ່ອຍອາຍຸທີ່ມີລັກສະນະເປັນພິເສດ—ໄອທີ່ເກີດຈາກເຄື່ອງຫຼີ້ນ, ກາຊຄາບອນມອນອົກໄຊດ໌ ແລະ ກາຊໄຮໂດຣເຈນ—ທີ່ສາມາດຖືກຈັບຈ່າຍໄດ້ດ້ວຍເຊັນເຊີອາຍທີ່ເປັນເອກະລັກ 3–5 ນາທີກ່ອນທີ່ເຊລຈະປ່ອຍອາຍຸ ຫຼື ເກີດເปลວໄຟ. ການຈັບຈ່າຍໄວໆຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການເຮັດວຽກທີ່ເກີດຂື້ນພ້ອມກັນສາມຢ່າງ: ການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າຂອງແຖວທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບ, ການເປີດລະບົບລະບາຍອາກາດຂອງຕູ້ເພື່ອຂັບໄລ່ກາຊທີ່ສາມາດເກີດເປັນໄຟໄດ້, ແລະ ການເລີ່ມຕົ້ນລະບົບດັບໄຟ.

ຕົວຢາດັບເພິງໄຟທີ່ເປັນອາເລີໂຣສີນ ຈະເຕັມໄປທົ່ວພາຍໃນຂັງດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ່ນທີ່ເປັນເກືອຂອງເປົາຊີເຄີອຸມ ເຊິ່ງຈະຂັດຂວາງປະຕິກິລິຍາການເຜົາໄໝ້ໃນລະດັບໂມເລກູນ ໂດຍບໍ່ເຫຼືອຄວາມເຂັ້ມຂຸ່ນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນໄຟຟ້າເສຍຫາຍ. ຕ່າງຈາກລະບົບສົ່ງນ້ຳ, ລະບົບອາເລີໂຣສີນມີປະສິດທິຜົນຕໍ່ໄຟປະເພດ B (ໄຟທີ່ເກີດຈາກໄຟຟ້າແຫຼວ) ແລະ ບໍ່ສ້າງເສັ້ນທາງສັ້ນ (short-circuit) ຜ່ານນ້ຳທີ່ເກັບຢູ່. NFPA 855 ກຳນົດໃຫ້ການຕິດຕັ້ງ BESS ທີ່ເກີນ 50 kWh ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນດ້ວຍລະບົບດັບເພິງໄຟອັດຕະໂນມັດທີ່ເໝາະສົມກັບປະເພດຂອງຖ່ານໄຟ.

ຊັ້ນທີ່ສີ່: ການແຍກດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ

ເມື່ອຕົວຄວບຄຸມ BESS ສັງເກດເຫັນສະພາບການຂັດຂ້ອງ—ທາງດ້ານອຸນຫະພູມ, ອີເລັກຕຣິກ, ຫຼື ຄວາມແໜ້ນ—ການປ້ອງກັນທຳອິດຈະເປັນການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ານໄຟຟ້າເสมືອນທັນທີ. ຕົວຕັດດ້ານ DC ຈະເປີດອອກລະຫວ່າງຕູ້ຖັງແບດເຕີ່ຣີ່ ແລະ ລະບົບປ່ຽນແປງພະລັງງານ. ຕົວຕັດ AC ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຮ່ວມກັບເຄືອຂ່າຍຈະເປີດອອກໃນເວລາດຽວກັນ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບ BESS ທັງໝົດຖືກຕັດອອກຈາກທັງແຫຼ່ງພະລັງງານ (ການທຳງານຈາກເຄືອຂ່າຍ) ແລະ ພາກສ່ວນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານ. ການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ແບບນີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ກະແສຂັດຂ້ອງລະບາຍໄປທົ່ວ ແລະ ຮັບປະກັນວ່າ ຜູ້ຕອບສະໜອງການຈັດຕັ້ງຄັ້ງທຳອັນດັບຕົ້ນທີ່ເຂົ້າໄປໃກ້ຕູ້ຈະເຫັນພຽງແຕ່ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ແລ້ວກຳລັງຫຼຸດລົງ ແທນທີ່ຈະເປັນຂັດຂ້ອງດ້ານໄຟຟ້າທີ່ຍັງຄົງເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່.

ເຫດການ: ການຕິດຕັ້ງລະບົບ BESS ດ້ານອຸດສາຫະກຳ ທີ່ປະຕິບັດໄດ້ດີຕໍ່ກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງເຄືອຂ່າຍ

ສະຖານທີ່ຜະລິດໃນເອຊຽທີ່ຕາເວັນຕົກສຽງໃຕ້ ໄດ້ຕິດຕັ້ງລະບົບສະຕອກໄຟຟ້າ (BESS) ຂະໜາດ 2 MWh ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ໄຟຟ້າໃນເວລາທີ່ມີການໃຊ້ງານສູງສຸດ ແລະ ເປັນແຫຼ່ງໄຟຟ້າສຳ dự ໃນເວລາສຳຮອງ ໂດຍຊື້ຈາກຜູ້ສະໜອງອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢູ່ໃນເຂດ Liao Ning ປະເທດຈີນ. ໃນເວລາທີ່ເກີດເຫດການທີ່ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າປິດ-ເປີດຄືນຢ່າງບໍ່ໄດ້ວາງແຜນ ເຊິ່ງເກີດຄ່າຄວາມຕຶງສູງຂຶ້ນເຖິງ 2.7 ເທົ່າຂອງຄ່າປົກກະຕິ ລະບົບຈັດການບາດຕີຣີ (BMS) ໄດ້ຮັບຮູ້ເຖິງຄ່າຄວາມຕຶງເກີນຂອບເຂດພາຍໃນ 4 ມີລີວິນາທີ ແລະ ຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ DC ກ່ອນທີ່ຄ່າຄວາມຕຶງຈະເຂົ້າໄປເຖິງເຊວເລັກ (cell) ຂອງບາດຕີຣີ. ເສັ້ນຜະລິດຕະພັນຂອງສະຖານທີ່ນີ້ ຍັງຄົງເຮັດວຽກຕໍ່ໄດ້ດ້ວຍພະລັງງານຈາກ BESS ໃນເວລາ 22 ນາທີ ໃນເວລາທີ່ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າກຳລັງຄືນສູ່ສະຖານະທີ່ສະຖຽນ. ການກວດສອບຫຼັງເຫດການ ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າບໍ່ມີການເສຍຫາຍໃດໆຕໍ່ເຊວເລັກທັງໝົດ ໂດຍມີການຢືນຢັນຈາກບັນທຶກສະຖານະສຸຂະພາບ (state-of-health) ຂອງ BMS.

ຄໍາ ຖາມ ທີ່ ມັກ ຖາມ

ຊ່ວງອຸນຫະພູມໃດທີ່ປອດໄພສຳລັບການໃຊ້ງານ BESS?

ເຊວເລັກ lithium iron phosphate (LFP) ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ຢ່າງປອດໄພໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມ -20°C ຫາ 60°C ເມື່ອປ່ອຍໄຟຟ້າ ແລະ 0°C ຫາ 45°C ເມື່ອຊາດ. ການໃຊ້ງານນອກຈາກຊ່ວງອຸນຫະພູມເຫຼົ່ານີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເຊວເລັກເສື່ອມສະຫຼາດໄວຂຶ້ນ. ລະບົບຈັດການອຸນຫະພູມທີ່ເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (active thermal management) ຈະຮັກສາເຊວເລັກໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ ຄື 15–35°C ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວທີ່ສຸດ.

BMS ສາມາດຮັບຮູ້ເຖິງການລົ້ມເຫຼວຂອງເຊວເລັກທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນໄດ້ແນວໃດ?

BMS ຕິດຕາມຄວາມຫຼຸດລົງຂອງຄ່າຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ເກີດຈາກການໃຊ້ງານ ແນວໂນ້ມຂອງຄ່າຄວາມຕ້ານພາຍໃນ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄ່າຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງເຊວລ້ຽວ. ເຊວລ້ຽວທີ່ມີຄ່າຄວາມຕ້ານພາຍໃນເພີ່ມຂຶ້ນຫຼາຍກວ່າ 30% ຈາກຄ່າເລີ່ມຕົ້ນ ຫຼື ມີຄ່າຄວາມແຕກຕ່າງຫຼາຍກວ່າ 100 mV ຈາກຄ່າສະເລ່ຍຂອງເຊວລ້ຽວທັງໝົດໃນແຖວນັ້ນ ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການເຕືອນ.

ລະບົບການດັບໄຟທີ່ໃຊ້ອາເຢີໂຣຊອລ ມີຄວາມປອດໄພສຳລັບ BESS ຫຼື ບໍ?

ແມ່ນ. ລະບົບອາເຢີໂຣຊອລ ທີ່ໃຊ້ຕົວກາງທີ່ເປັນເກືອຂອງເປັກຊີເອີມ ໄດ້ຖືກຢືນຢັນຢ່າງເປັນທາງການສຳລັບໄຟທີ່ເກີດຈາກຖ່ານໄຟລິເທີອັມ-ອີອົນ ອີງຕາມຄວາມຕ້ອງການການທົດສອບ UL 9540A. ລະບົບດັ່ງກ່າວບໍ່ເຫຼືອຄົ້າງທີ່ເປັນຕົວນຳໄຟ ແລະ ບໍ່ສ້າງຄວາມສ່ຽງດ້ານໄຟຟ້າທີ່ລະບົບທີ່ໃຊ້ນ້ຳສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຂຶ້ນ.

ໄລຍະຫ່າງທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດລະຫວ່າງຕູ້ BESS ແມ່ນເທົ່າໃດ?

NFPA 855 ຕ້ອງການໄລຍະຫ່າງຢ່າງໜ້ອຍ 3 ໄຟ (0.9 ແມັດ) ລະຫວ່າງຕູ້ BESS ກັບຕູ້ BESS ອື່ນ ຫຼື ລະຫວ່າງຕູ້ BESS ກັບສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ມີຄົນຢູ່. ສຳລັບການຕິດຕັ້ງທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ 250 kWh ອາດຈະຕ້ອງການໄລຍະຫ່າງທີ່ຫຼາຍຂຶ້ນຕາມການປັບປຸງຂອງກົດລະບຽບດ້ານໄຟທ້ອງຖິ່ນ.

ຄວນທົດສອບລະບົບຄວາມປອດໄພຂອງ BESS ເທົ່າໃດຄັ້ງ?

ຄວນຢືນຢັນການປັບຄ່າຄວາມຕ້ານຂອງ BMS ແລະ ອຸນຫະພູມ ທຸກໆປີ. ຄວນທົດສອບຄວາມສາມາດຂອງລະບົບດັບເພິງທຸກໆ 6 ເດືອນຕາມຂັ້ນຕອນທີ່ຜູ້ຜະລິດກຳນົດ. ຄວນຈັດໃຫ້ມີການທົດສອບຄວາມຈຸກຳລັງເຕັມຮູບແບບໃນລະດັບ Rack ທຸກໆ 2 ປີ.

ເຄື່ອງສະຕອກໄຟຟ້າ (BESS) ສາມາດຕິດຕັ້ງໃນສະຖານທີ່ທີ່ມີຄົນຢູ່ໄດ້ຢ່າງປອດໄພຫຼືບໍ່?

ໄດ້, ໂດຍຕ້ອງມີການຈັດຕັ້ງການປິດກັ້ນແລະການລະບາຍອາກາດທີ່ເໝາະສົມຕາມຂໍ້ກຳນົດ IFC 1206 ແລະ NFPA 855. ວັດຖຸ LFP ແມ່ນເໝາະສົມກວ່າສຳລັບການຕິດຕັ້ງພາຍໃນອາຄານ ເນື່ອງຈາກມີອຸນຫະພູມເລີ່ມຕົ້ນຂອງການລະເບີດທີ່ສູງກວ່າ NMC. ຜູ້ສະໜອງເຊັ່ນ: Sinotech Group ໃຫ້ບໍລິການ BESS ທີ່ອອກແບບມາເພື່ອການຕິດຕັ້ງພາຍໃນອາຄານເປັນພິເສດ.