Eine Zelle, ein Modul oder ein Rack, die in der Lage ist, Gleichstromenergie zu speichern, ist der Reservoirteil einer Batteriespeicheranlage, der dem Wasser in einem Wasserkraftwerk entspricht. Ein Energieumwandlungssystem ist erforderlich, um diese gespeicherte Energie in Energie umzuwandeln, wie die Turbine in einem Wasserkraftwerk.<\/p>\n\n\n\n
F\u00fcr BESS ist das Energieumwandlungssystem (PCS) ein Wechselrichter (ein leistungselektronisches Ger\u00e4t), der die Gleichstromleistung der Batterien in Wechselstrom umwandelt. Bitte beachten Sie, dass es einen leichten Unterschied zwischen der Leistung Umrechnung <\/em>System und die Macht Konditionierung<\/em> System \u00fcber verschiedene Standards, aber wir werden diese Erkl\u00e4rung f\u00fcr eine andere Diskussion verlassen. In diesem Artikel beziehen wir uns auf PCS als Wechselrichter.<\/p>\n\n\n\n Alles vor dem PCS ist dann \u201eeine Batterie\u201c. In der Regel wird die Energiekapazit\u00e4t der Batterien in Wattstunden beschrieben, da Energie = Leistung \u00d7 Zeit ist. Stromabw\u00e4rts vom Wechselrichter (oder PCS) wird es in Watt umgewandelt, weil Leistung = Energie \/ Zeit.<\/p>\n\n\n\n Batterien haben spezifische Mindestleistungs- und Sicherheitsanforderungen, die in den oben genannten Normen festgelegt sind. Standards auf Batterieebene unterscheiden in der Regel zwischen der Zelle, dem Modul und dem Rack. F\u00fcr die Standards, nach denen eine Batterie zertifiziert werden kann, wird diese Differenzierung angegeben. In der Regel ist die Einhaltung der Batteriestandards auf Zell-, Modul- und Rackebene (wie in Abbildung 1) erforderlich.<\/p>\n\n\n\n Bei Blanboz sind wir der Ansicht, dass Standards f\u00fcr BESS im Allgemeinen in zwei verschiedene Kategorien unterteilt sind:<\/p>\n\n\n\n Underwriters Laboratory (UL) hat seinen Sitz in den USA und ist vollst\u00e4ndig von der Occupational Safety and Health Administration (OSHA) zugelassen und zugelassen, um Sicherheitsstandards zu schreiben. Einige ihrer Standards sind f\u00fcr BESS von grundlegender Bedeutung und werden in der Branche weithin gefordert und anerkannt. Inzwischen hat die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) ihren Sitz in Genf, Schweiz, und ist eng mit der Internationalen Normenorganisation (ISO) verbunden. IEC-Standards sind international und basieren auf Beitr\u00e4gen aus praktisch allen L\u00e4ndern der Welt, was bedeutet, dass ihre Ver\u00f6ffentlichungen und Richtlinien immer von entscheidender Bedeutung sind.<\/p>\n\n\n\n Bei Blanboz betrachten wir UL 19732<\/a><\/sup> die umfassendste Sicherheitsnorm f\u00fcr Batterien in einem BESS, zusammen mit seinem IEC-Pendant, IEC 62619.3<\/a><\/sup> Beide Standards sind in der Branche weit verbreitet. Wir erwarten normalerweise, dass die Batterien eines BESS sowohl nach UL- als auch nach IEC-Standards auf Zell-, Modul- und Rack-Ebene zertifiziert sind.<\/p>\n\n\n\n Es ist erw\u00e4hnenswert, dass einer der ersten weit verbreiteten Lithiumbatteriestandards in der Branche UL 1642 war.4<\/a><\/sup> Aber f\u00fcr BESS ist diese Norm heute in UL 1973 enthalten und erweitert. Es ist immer noch \u00fcblich, Batterien zu finden, die im Rahmen der UL 1973-Zertifizierung nach dieser Norm in der Industrie zertifiziert sind. UL 1642 an sich ist jedoch eine Grundnorm und fehlt die Vollst\u00e4ndigkeit von UL 1973.<\/p>\n\n\n\n Zus\u00e4tzlich wird f\u00fcr BESS die Norm IEC 62619 von der Norm IEC 63056 begleitet.5<\/a><\/sup> Standard. Dies ist ein relativ kurzer Standard von nur 24 Seiten unter dem Dach der IEC 62619 und erweitert die Testanforderungen f\u00fcr Batterien, die in einem BESS verwendet werden. Bei Blanboz empfehlen wir Benutzern, diesen Standard sowie die IEC 62619 zu befolgen. Wir verstehen jedoch, dass es derzeit in der Branche nicht weit verbreitet ist.<\/p>\n\n\n\n Eines der Hauptrisiken von Lithiumbatterien besteht darin, dass die Temperatur der Zellen, wenn sie nicht ausreichend kontrolliert wird, in einer Kettenreaktion, die als thermisches Auslaufen (TR) bekannt ist, unkontrolliert zunehmen kann. TR beginnt immer auf Zellebene, aber Ressourcen f\u00fcr seine Verwaltung und Eind\u00e4mmung sollten auf allen Ebenen eines BESS auftreten. Hier setzt die UL 9540A an6<\/a><\/sup> Testmethodik kommt ins Spiel. Bitte beachten Sie, dass UL 9540A h\u00e4ufig, aber f\u00e4lschlicherweise als Standard angesehen wird. Es handelt sich lediglich um eine Testmethodik. Es stammt aus der UL 95407<\/a><\/sup> Standard, der ein Sicherheitsstandard f\u00fcr BESS ist (mit dem wir das gesamte System meinen, nicht nur Batterien!). Der Zweck von UL 9540A ist es, eine Testmethodik zu etablieren, um nach m\u00f6glichen Stimuli f\u00fcr TR auf Zellebene zu suchen und die Pr\u00e4vention und Eind\u00e4mmung des Feuers zu bewerten, oder mit anderen Worten, die Brandausbreitung auf Modul-, Rack- und Systemebene zu bewerten. Die Methodik bewertet somit die Gefahrenmanagementstrategien des Systems zur Abschw\u00e4chung der Ursachen und Folgen von TR. Wir erwarten, dass verschiedene Tests auf Basis von UL 9540A auf mehreren Ebenen eines BESS durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n\n\n\n Eine weitere gemeinsame Sicherheitsanforderung f\u00fcr Batterien ist der von den Vereinten Nationen ausgearbeitete Transportstandard. Es ist in ihrem Handbuch der Tests und Kriterien, Teil III enthalten: Einstufungsverfahren, Pr\u00fcfverfahren und Kriterien in Bezug auf verschiedene Gefahrenklassen, Abschnitt 38.3: Lithium-Metall- und Lithium-Ionen-Batterien. Es wird allgemein einfach als UN38.3 bekannt.8<\/a><\/sup> Batterien k\u00f6nnen nach diesem Standard von der Zelle bis zur Modulebene getestet und zertifiziert werden, um ihre Sicherheit w\u00e4hrend des Transports zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n Wenn es um Standards zur Bewertung der Leistung von Lithium-Batterien f\u00fcr den BESS-Einsatz geht, verwenden wir bei Blanboz die IEC 62620.9<\/a><\/sup> als unsere wichtigste Referenz. Schauen Sie sich unseren vorherigen Blog-Artikel an, um einen Einblick in unseren Ansatz f\u00fcr Batterieleistungstests zu erhalten oder Kontaktieren Sie uns<\/strong><\/a> F\u00fcr Unterst\u00fctzung!<\/p>\n\n\n\n Siehe Abbildung 2 f\u00fcr einen \u00dcberblick \u00fcber die wichtigsten Normen f\u00fcr Batterien f\u00fcr BESS auf Lithiumbasis.<\/p>\n\n\n\n Mit den oben identifizierten und erl\u00e4uterten Standards k\u00f6nnen wir die Batterien eines BESS umfassend bewerten. Wenn wir jedoch auf die System- oder Installationsebene kommen, heben neue Themen den Kopf. Wie in Abbildung 3 gezeigt, haben wir, wenn wir die Batterien mit einem PCS verbinden und mit der Erzeugung von Wechselstrom beginnen, ein BESS.10<\/a><\/sup> Unter Verwendung der IEC-Normennomenklatur wird die Kombination der Batterien mit dem PCS als prim\u00e4res Teilsystem bezeichnet.<\/p>\n\n\n\n Neben dem oben genannten etablierten prim\u00e4ren Teilsystem verf\u00fcgt ein BESS auch \u00fcber:<\/p>\n\n\n\n Manchmal wird das Transformator- und Schaltanlagen-Subsystem, das das Verbindungs-Subsystem ist, nicht ber\u00fccksichtigt. Beide Iterationen sind korrekt und k\u00f6nnen als BESS betrachtet werden. Siehe Abbildung 4 f\u00fcr die Hauptkomponenten eines BESS.<\/p>\n\n\n\n Vor diesem Hintergrund verf\u00fcgt jedes dieser Teilsysteme \u00fcber Normen, die die gew\u00fcnschten Merkmale festlegen. Diese Normen sind wiederum in Sicherheits- und Leistungsanforderungen unterteilt. Diese spezifischen Normen werden in diesem Artikel nicht behandelt; die wesentlichen Normen werden jedoch in den nachstehend genannten Normen genannt.<\/p>\n\n\n\n Wir bei Blanboz betrachten die umfassendsten Sicherheitsstandards f\u00fcr BESS als UL 9540, einschlie\u00dflich der Nachzuchtpr\u00fcfmethode UL 9540A und des IEC-Pendants IEC 62933-5-2.11<\/a><\/sup> in Abstimmung mit IEC 62933-5-112<\/a><\/sup>. Beachten Sie aus ihren Titeln, dass diese Standards f\u00fcr jedes vollst\u00e4ndige Energiespeichersystem (ESS) gelten, nicht nur f\u00fcr Lithium-basiertes ESS. Sie ber\u00fccksichtigen zus\u00e4tzlich das PCS, das Kommunikationssystem, das Systemgeh\u00e4use und die Brandstrategie (Erkennung, Unterdr\u00fcckung, Explosionsschutz und Ausbreitung) unter anderem Merkmale kompletter Anlagen. In diesen Normen sind alle Mindestsicherheitsanforderungen f\u00fcr ein BESS zusammengefasst und spezifische Verweise auf andere erforderliche Normen enthalten.<\/p>\n\n\n\n Eine Sache, die wir bemerken, ist, dass, weil UL 9540A sich auf die Ausbreitung von Feuer aufgrund von thermischem Runaway auf Zellebene konzentriert, diese Standardpr\u00fcfmethode immer mit Batterien verbunden ist. Tats\u00e4chlich handelt es sich um einen ESS-Standard, der alle Ebenen bis zur Installationsebene abdeckt. Dar\u00fcber hinaus zielt diese Testmethode darauf ab, die Temperatur, die freigesetzten Gase und die Eind\u00e4mmungsma\u00dfnahmen von der Batterieebene bis zur Installationsebene zu bewerten. Die Norm bewertet die Wirksamkeit der Sprinkleranlage und des Brandschutzplans f\u00fcr das gesamte BESS. Derzeit ist die Bewertung auf der Grundlage dieses Standards die Standardeinstellung der Branche, obwohl der Standard technisch nicht obligatorisch ist.<\/p>\n\n\n\n Dar\u00fcber hinaus fungieren die Normen IEC 62933-5-2 und 62933-5-1 als umfassende Normen (oder Richtlinien), aber aufgrund der verschachtelten Beziehung zwischen den NFPA- und UL-Normen werden die IEC-Normen in der Industrie nicht h\u00e4ufig angetroffen oder weit verbreitet angenommen.<\/p>\n\n\n\n Nachdem wir gerade die NFPA-Standards erw\u00e4hnt haben, sollten wir erkl\u00e4ren, was sie sind. Die National Fire Protection Association ist eine US-amerikanische Normungsorganisation, die sich auf Brandschutz und -minderung konzentriert. Wenn es um BESS geht, werden seine Standards von der Branche vollst\u00e4ndig anerkannt und \u00fcbernommen. Ein vollst\u00e4ndig feuerfestes BESS muss \u00fcber Brandschutz-, Unterdr\u00fcckungs- und Explosionsschutzfunktionen verf\u00fcgen. Diese Eigenschaften sind in den folgenden NFPA-Standards beschrieben:<\/p>\n\n\n\n NFPA 13: 2019 Standard f\u00fcr die Installation von Sprinkleranlagen Die spezifischen Brandbek\u00e4mpfungsanforderungen f\u00fcr BESS sind in der umfassendsten Richtlinie f\u00fcr bew\u00e4hrte Verfahren im Brandmanagement, der NFPA 855, zusammengefasst.13<\/a><\/sup> Standard, der eine vollst\u00e4ndige und detaillierte Zusammenstellung der Brandschutzanforderungen f\u00fcr BESS ist. Es ist eng mit den BESS UL-Normen verbunden, da ihre Anforderungen miteinander verflochten sind. Da Feuer bei BESS immer ein wichtiges Anliegen ist, empfehlen wir immer die vollst\u00e4ndige Einhaltung der NFPA 855 und der damit verbundenen Standards.<\/p>\n\n\n\n Die Normen NFPA 855 sind die Mindestanforderungen f\u00fcr die Brandminderung, w\u00e4hrend UL 9540 ein allgemeiner Kompatibilit\u00e4ts- und Sicherheitsstandard ist. Beide Standards gelten f\u00fcr alle Arten von ESS und umfassen elektrochemisch-basierte Energiespeichersysteme (BESS).<\/p>\n\n\n\n In Kapitel 4 der Fassung von NFPA 855 aus dem Jahr 2023 wird erkl\u00e4rt, dass Speichersysteme gem\u00e4\u00df UL 9540 f\u00f6rmlich bewertet (gelistet) werden m\u00fcssen. Diese Anforderung ist auch in der 2020-Version der Norm NFPA 855 enthalten.<\/p>\n\n\n\n Dar\u00fcber hinaus hei\u00dft es in Anhang A der Fassung von NFPA 855 aus dem Jahr 2023 im Wesentlichen, dass zur Bewertung eines Speichersystems ein gleichwertiges oder \u00fcberlegenes System oder Verfahren in Bezug auf die Sicherheit verwendet werden kann. Wir werden weitere Analysen und einen Vergleich zwischen UL 9540 und seinen IEC-Pendants in Bezug auf \u00c4quivalenz oder \u00dcberlegenheit in Bezug auf die Sicherheit in einem zuk\u00fcnftigen Blog-Artikel zur Verf\u00fcgung stellen. Derzeit wird in der NFPA 855 nicht ausdr\u00fccklich die gleichwertige Sicherheitsnorm einer anderen Organisation zu UL 9540 erw\u00e4hnt.<\/p>\n\n\n\n Schlie\u00dflich NFPA 855: 2023 wird erw\u00e4hnt, dass bestehende Lithium-Ionen-ESS, die nicht in der UL 9540-Liste aufgef\u00fchrt sind, verlangen, dass ihre Risikominderungsanalyse (HMA) von den projektspezifischen zust\u00e4ndigen Beh\u00f6rden \u00fcberpr\u00fcft wird. Die Durchf\u00fchrung eines HMA gilt immer als Best Practice der Branche. Wenn Sie Hilfe bei der Erstellung einer Risikominderungsanalyse ben\u00f6tigen oder Bedenken im Zusammenhang mit der Sicherheitskonformit\u00e4t Ihres BESS haben, z\u00f6gern Sie nicht, Kontaktieren Sie uns<\/strong><\/a>.<\/p>\n\n\n\n F\u00fcr die Leistung drehen sich die Tische und die IEC-Standards werden zur Referenz f\u00fcr die Bewertung der Funktionsweise und Leistungsf\u00e4higkeit Ihrer Installation. Der wichtigste Leistungsbewertungsstandard f\u00fcr ein BESS ist IEC 62933-2-1.14<\/a><\/sup>. Es regiert, weil alle Messungen der Wirkleistung, Blindleistung, Energiekapazit\u00e4t und Round-Trip-Effizienz, unter anderem Leistungsmessungen, in ihm gut definiert sind.<\/p>\n\n\n\n Diese Norm wird von den technischen Spezifikationen IEC TS 62933-2-2 begleitet15<\/a><\/sup> und IEC TS 62933-3-116<\/a><\/sup>, in denen die Leistungstests f\u00fcr ein BESS in verschiedenen Szenarien n\u00e4her ausgef\u00fchrt und spezifiziert werden.<\/p>\n\n\n\n Schlie\u00dflich lehnen wir es ab, diesen Artikel zu beenden, ohne zu erw\u00e4hnen, dass, obwohl es keine aktuelle Norm gibt, die sich mit der Leistung des W\u00e4rmemanagementsystems eines BESS entweder mit HLK und\/oder Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung befasst, die uns bekannt ist, dies eines der Hauptthemen ist, wenn nicht das Hauptthema, das bei der Bewertung der Leistung des BESS zu behandeln ist. Wir stimmen mit dem ber\u00fchmten Tech-YouTuber Marques Brownlee \u00fcberein: \u201eWas Ihre Batterie ruiniert, ist W\u00e4rme.\u201c17<\/a><\/sup> Daher sind wir der Ansicht, dass eine gr\u00fcndliche Bewertung des BESS-K\u00fchlsystems auf Zellebene mittels Computational Fluid Dynamics (CFD) und\/oder Real-World-Tests durchgef\u00fchrt werden sollte, um sicherzustellen, dass die Zelltemperatur nicht \u00fcber die empfohlenen Grenzwerte steigt. Wir gehen davon aus, dass in Zukunft alle BESS-Produktionsunternehmen ihre detaillierten W\u00e4rmemanagementdaten zur \u00dcberpr\u00fcfung durch die Kunden vorlegen sollten.<\/p>\n\n\n\n Abbildung 5 zeigt einen \u00dcberblick \u00fcber Standards auf Installationsebene f\u00fcr BESS. Wenn Sie weitere Unterst\u00fctzung bei einer Technologie\u00fcberpr\u00fcfung, einer technischen Due Diligence oder der Erstellung einer technischen Arbeitgeberanforderung ben\u00f6tigen, k\u00f6nnen wir Ihnen bei Blanboz helfen!<\/strong><\/p>\n\n\n\n Wenn wir schlie\u00dflich speziell die Sicherheitsmerkmale eines PCS bewerten m\u00fcssen, k\u00f6nnen wir dies leicht tun, da es sich um ein ausgereiftes und gut standardisiertes Ger\u00e4t handelt (u. a. dank der Solar-Photovoltaik-Industrie). Dementsprechend suchen wir nach Bewertungen und\/oder Zertifizierungen nach UL 174118<\/a><\/sup>, einschlie\u00dflich Erg\u00e4nzung B (UL 1741 SB) und\/oder IEC 62109-119<\/a><\/sup> und IEC 62109-220<\/a><\/sup>. Dabei handelt es sich um Sicherheitsnormen, die die Konstruktionsanforderungen des Ger\u00e4ts und die anzuwendenden Pr\u00fcfungen, die an ihm durchzuf\u00fchren sind, abdecken. Sie sind daher in der Industrie weit verbreitet. Da das PCS als Schnittstelle zwischen den Batterien und dem Netz dient, Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und\/oder elektrische Parameter wie Spannung und Frequenz einstellt, wird die Bewertung seiner Leistung und F\u00e4higkeiten in die Pr\u00fcfung des BESS als Komplettsystem einbezogen und in der Normenfamilie IEC 62933 detailliert beschrieben.<\/p>\n\n\n\n Tomas Gomez<\/strong> \u2013 Gast, Maschinenbauingenieur mit mehr als 13 Jahren Erfahrung im Bau von \u00d6l- und Gasprojekten. Eifrig \u00fcber mein neu gefundenes Ziel: Unterst\u00fctzung beim \u00dcbergang zu sauberer Energie und Dekarbonisierung durch hochwertiges Engineering. https:\/\/www.linkedin.com\/in\/gomeztag\/<\/a><\/p>\n\n\n\n Andres Blanco \u2013 Projektberater | Managing Director bei Blanboz, einem Ingenieur mit fast 15 Jahren Erfahrung im Bereich der erneuerbaren Energien, wobei sich die letzten sieben bis acht dieser Jahre w\u00e4hrend des gesamten Projektlebenszyklus vollst\u00e4ndig der BESS widmeten. Strom f\u00fcr alle - Batterien f\u00fchren die Ladung an. Weitere Informationen unter www.blanboz.com<\/a> , wenn Sie mich kontaktieren m\u00f6chten, tun Sie dies bitte unter a.blanco@blanboz.com<\/a> , www.linkedin.com\/in\/andresblanco77<\/a><\/p>\n\n\n\n Standardisieren Sie Ihre Sicht auf BESS mit erstklassigen Standards, die Zellen-, Modul-, Rack-, Wechselrichter- und Systemebene abdecken. Erfahren Sie, wie die IEC-, UL-, NFPA- und UN38.3-Richtlinien die Leistung und Sicherheit bei jeder BESS-Bereitstellung verbessern.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":111,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"slim_seo":{"title":"Standardise: View your BESS with Standard eyes - Blanboz","description":"Standardise your view of BESS with top-tier standards\u2014covering cell, module, rack, inverter, and system level. 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Sicherheitsstandards auf Batterieebene<\/h2>\n\n\n\n
Leistungsstandards auf Batterieebene<\/h2>\n\n\n\n
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Batterie-Energiespeichersysteme (BESS): Systemebene<\/h2>\n\n\n\n
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Abbildung 3 <\/strong>\u2013 Umstellung der Batteriekonfiguration auf ein BESS<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n
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BESS-Sicherheitsstandards auf Installationsebene<\/h2>\n\n\n\n
NFPA 2010: 2019 Standard f\u00fcr ortsfeste Aerosolfeuerl\u00f6schsysteme
NFPA 72: Nationales Brandmelde- und Signalgebungsgesetz 2018
NFPA 69: 2018 Normen f\u00fcr Explosionsschutzsysteme
NFPA 68: 2018 Norm zum Explosionsschutz durch Deflagration Venting<\/p>\n\n\n\nDie Beziehung zwischen NFPA 855 und UL 9540<\/h2>\n\n\n\n
BESS-Leistungsstandards auf Installationsebene<\/h2>\n\n\n\n
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Wechselrichter- oder PCS-Standards<\/h2>\n\n\n\n
\u00dcber die Autoren:<\/h3>\n\n\n\n
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