Southco: Przyszłościowe systemy magazynowania energii
Jak standardy sprzętowe skutecznie zabezpieczają infrastrukturę krytyczną.
southco.com
Czy tego chcemy czy nie, infrastruktura energetyczna na całym świecie ewoluuje. Firmy energetyczne i rządy wdrażają nowe rozwiązania wspierające alternatywne źródła pozyskiwania energii, a bateryjne systemy magazynowania energii (BESS – Battery Energy Storage Systems) stanowią kluczowy element tych zmian, zapewniając stabilne dostawy energii do sieci, nawet gdy produkcja z alternatywnych źródeł spada.
Pełniąc tak istotną rolę w infrastrukturze krytycznej, systemy magazynowania energii muszą być wyjątkowo stabilne. Jeśli zawiodą w dniu niskiej produkcji energii może to oznaczać przerwy w dostawie prądu w całym regionie, Z tego powodu obudowy chroniące te systemy muszą spełniać rygorystyczne normy, by użytkownicy mieli pewność, że ich systemy BESS wytrzymają najtrudniejsze warunki środowiskowe i skutecznie powstrzymają skutki ewentualnych awarii.
Każdy element obudowy musi być niezawodny, aby mogła ona przejść surowe testy.
Przyjrzyjmy się bliżej tym kluczowym normom i czynnikom projektowym oraz elementom sprzętowym, które zapewniają obudowom bezpieczeństwo w wymagających warunkach środowiskowych .
Norma UL 50E w zakresie ochrony obudów przed wodą, zapyleniem i korozją
Norma UL 50E określa wymagania dotyczące obudów stosowanych w środowiskach niezagrożonych wybuchem z uwzględnieniem czynników środowiskowych Zawiera ona wytyczne dotyczące uszczelnień, wytrzymałości mechanicznej elementów złącznych oraz odporności na czynniki atmosferyczne.
Jej celem jest zapewnienie odporności na codzienne zużycie powodowane przez wodę, zanieczyszczenia, pył i korozję. Najbardziej narażone części obudowy to drzwi i panele dostępowe, dlatego projektanci muszą zadbać o odpowiedni dobór okuć, aby spełnić wymagania tej normy.
Jednym z najskuteczniejszych sposobów na uzyskanie zgodności z normą UL 50E jest zastosowanie solidnego zamka dociskowego oraz wysokiej jakości uszczelki. Warto jednak pamiętać, że im większy i cieńszy panel, tym bardziej jest podatny on na odkształcenia pod wpływem siły docisku.
Odkształcenia te mogą prowadzić do powstawania szczelin między panelem a uszczelką, jeśli nie zostaną one uwzględnione w projekcie. Najlepszym rozwiązaniem często jest zastosowanie systemu wielopunktowego docisku, który zapewnia jednoczesne dociśnięcie panelu w wielu miejscach, ograniczając ryzyko odkształceń.
https://vimeo.com/845894499/91dccb55eb
Dodatkowo, nawet jeśli obudowa jest wodo- i pyłoszczelna, ochrona ta nie będzie trwała, jeśli zawiasy nie będą odporne na te same warunki środowiskowe.
Obudowa jest tylko tak bezpieczna, jak jej najsłabszy element, dlatego projektanci muszą eliminować wszystkie potencjalne słabe punkty – od zamka po zawias.
IP65, IP66 – Ochrona przed pyłem i strumieniem wody
W środowiskach, w których w atmosferze występują drobne cząstki, takie jak pył czy piasek, kluczowe znaczenie ma stopień ochrony IP65. Zanieczyszczenia te powodują ścieranie zawiasów i elementów ruchomych, skracając ich żywotność i utrudniając działanie. Ten poziom zabezpieczeń zapewnia również odporność na niskociśnieniowy natrysk wody, co jest istotne w instalacjach zlokalizowanych w pobliżu otwartych zbiorników wodnych.
W aplikacjach wymagających wyższej odporności odpowiedni jest stopień ochrony IP66, który potwierdza zabezpieczenie urządzenia przed silnymi strumieniami wody, np. deszczem, falami czy strumieniami z węża. Jest to preferowany poziom ochrony dla przemysłowych instalacji zewnętrznych, takich jak systemy BESS.
Uszczelnione zamki dociskowe, takie jak system Southco F2 Compression Latch, to doskonały wybór spełniający powyższe wymagania i chroniący obudowy w systemach BESS przed czynnikami atmosferycznymi.
Zabezpieczenia przeciwwybuchowe
Choć przepisy dotyczące odporności na wybuch nie są powszechne, może to być najważniejsza cecha obudów wykorzystywanych w systemach magazynowania energii.
Podczas gdy inne normy skupiają się na zapobieganiu wybuchom łuku elektrycznego, to w razie krytycznej awarii baterii obudowa i jej drzwi odpowiadają za powstrzymanie skutków uszkodzenia i ochronę systemu przed całkowitym zniszczeniem.
Dlatego właściwy dobór elementów dostępowych jest kluczowy. Panele – jako jedyne części zaprojektowane do otwierania – są najbardziej narażone na uszkodzenie i muszą być wyjątkowo solidne.
Aby to osiągnąć, producenci potrzebują zaufanego partnera, który pomoże opracować niezawodny system zamknięć. Występujące tu siły są tak duże, że standardowy zamek może nie wystarczyć. Niektóre systemy wykorzystują nawet serię mocnych haków blokujących się w ramie, które rozpraszają energię w całej konstrukcji, zapobiegając jej zniszczeniu.
Współpraca z partnerem skupionym na tym aspekcie, który potrafi zaprojektować odpowiedni system, może zapobiec przekształceniu awarii magazynu energii w katastrofę.
UL 94 – Ochrona przeciwogniowa
Norma UL 94 określa klasę palności niektórych tworzyw sztucznych w zależności od ich zachowania w ogniu. Każdy, kto był świadkiem uszkodzenia baterii litowo-jonowej, wie, jak ważne jest to kryterium dla obudów BESS.
W przypadku wielu sąsiadujących ze sobą obudów baterii awaria jednej z nich może spowodować pożar i uszkodzenie pozostałych, prowadząc do reakcji łańcuchowej niszczącej cały system.
Najbardziej narażonym elementem na działanie ognia jest uszczelka, dlatego musi ona wytrzymać wysokie temperatury i zapobiegać wydostawaniu się płomieni lub ciepła przez szczeliny w panelu dostępowym.
Bezpieczeństwo i monitoring
Oprócz ochrony środowiskowej projektanci muszą również uwzględnić czynnik ludzki. Systemy BESS często działają w odległych lokalizacjach, bez stałego nadzoru. W takich warunkach sprzęt musi uniemożliwiać dostęp osobom niepowołanym.
Na szczęście, jeśli projektanci przestrzegają wspomnianych wcześniej standardów, są już w dużej mierze przygotowani na takie sytuacje. Jednym z najlepszych sposobów ochrony przed nieautoryzowanym dostępem jest system wielopunktowego zamykania, ten sam, który pozwala spełnić normy UL 50E i wymagania dotyczące odporności na wybuch.
Systemy te utrudniają dostęp, ukrywając punkty mocowania drzwi do ramy, przez co nie wiadomo, gdzie można próbować podważyć zamek. Nawet jeśli jedna blokada zostanie znaleziona, pozostałe utrzymują drzwi na miejscu.
Zamki mechaniczne zapewniają tylko określony poziom ochrony, dlatego utrudnienie dostępu do panelu może znacząco ograniczyć ryzyko kradzieży i aktów wandalizmu.
W lokalizacjach zdalnych ogromną zaletą może być również monitorowanie elektroniczne i kontrola dostępu. Warto rozważyć rozwiązania sprzętowe z wbudowanymi czujnikami lub – jeszcze lepiej – zdalnym zarządzaniem dostępem. Narzędzia takie jak aplikacja Southco Keypanion™ umożliwiają bezprzewodowe udostępnianie i śledzenie dostępu, pozwalając dokładnie sprawdzić, kto i kiedy otwierał urządzenie.
https://vimeo.com/user109463003/keypanion-animation
Ochrona przyszłości energii
bateryjne systemy magazynowania energii wciąż znajdują się na wczesnym etapie rozwoju w porównaniu z tradycyjną infrastrukturą. Na tym etapie niezawodność jest kluczem do zdobycia zaufania publicznego. Zastosowanie odpowiednich standardów branżowych pozwala tworzyć obudowy, które z łatwością wytrzymują wymagające warunki środowiskowe oraz zapewniają ochronę przed potężnymi siłami działającymi w przypadku uszkodzenia baterii.
Każdy element obudowy - od zamka po zawias - musi być odporny na warunki środowiskowe, ponieważ jeśli zawiedzie choć jeden komponent, to bezpieczeństwo całej struktury zostanie naruszone.
Odpowiednio dobrane elementy dostępowe mogą zadecydować o pozytywnym wyniku testów w ekstremalnych warunkach.
„Infrastruktura energetyczna rozwija się szybko, a nasze dotychczasowe doświadczenie w jej modernizacji podkreśla znaczenie niezawodności, odporności i wysokiej wydajności w nowych technologiach” – mówi Phil Taylor, Menedżer ds. rozwoju biznesu w firmie Southco.
Wykazanie niezawodności i odporności dzięki odpowiedniemu projektowi i działaniu ułatwi dalszego rozwój technologii, gdy społeczeństwo dostrzeże korzyści oferowane przez systemy BESS. Stosując powyższe normy i klasy ochrony, projektanci mogą mieć pewność, że przyszłość infrastruktury energetycznej pozostanie bezpieczna i stabilna
www.southco.com
