I sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) sono un componente critico che garantisce la continuità energetica e l’equilibrio della rete negli impianti solari. Tuttavia, questi sistemi devono rispettare determinati standard e procedure di test per poter funzionare in modo sicuro. I rischi di incendio, le situazioni di sovraccarico/scarico e gli eventi di fuga termica che possono verificarsi nelle batterie possono creare seri problemi di sicurezza. Pertanto, è di grande importanza progettare, testare e implementare protocolli di sicurezza per i sistemi BESS in conformità con gli standard internazionali.
Rischi di sicurezza e incendio nei sistemi BESS
La sicurezza nei sistemi a batteria riguarda principalmente i rischi di incendio e i guasti della batteria.
- Perdite termiche: Quando le batterie iniziano a surriscaldarsi, può verificarsi una reazione a catena che porta all’incendio della batteria.
- Sovraccarico e scarica: Sono situazioni che riducono la durata della batteria e aumentano il rischio di esplosione.
- Corto circuito e guasti elettrici: I fulmini, le sovratensioni o i guasti alle apparecchiature possono causare seri pericoli ai sistemi di batterie.
I principali standard di sicurezza per ridurre al minimo questi rischi:
- NFPA 855: stabilisce gli standard di sicurezza antincendio per i sistemi di accumulo di energia.
- UL 9540A: definisce le procedure di test di fuga termica.
- FM Global 5-33: fornisce le linee guida per l’installazione sicura dei sistemi di accumulo di energia negli edifici industriali.
Sistema di gestione delle batterie (BMS) e Sistema di gestione dell’energia (EMS) Ruolo
Il sistema di gestione delle batterie (BMS) e il sistema di gestione dell’energia (EMS) svolgono ruoli critici nel funzionamento sicuro ed efficiente dei sistemi BESS:
- BMS: previene le situazioni di sovraccarico o scarico monitorando i livelli di tensione, corrente e temperatura delle batterie.
- EMS: gestisce il bilancio energetico complessivo del sistema di batterie e ottimizza la sua integrazione con la rete.
Test di prestazione e processi di accettazione
Prima che un sistema BESS possa essere messo in funzione, deve essere sottoposto a diversi test.
- Test di accettazione in fabbrica (FAT): Test del sistema in fabbrica per verificarne la conformità agli standard, come ad esempio IEC 62933-2-1.
- Test di accettazione sul campo (SAT): Valutazione delle prestazioni del sistema in condizioni reali di carica/scarica nel campo in cui il sistema è installato.
- Test termici e ambientali: Test che misurano la resistenza della batteria a temperature estreme, umidità e impatti meccanici.
Processi di test e certificazione nell’ambito degli standard della serie IEC 62933
I seguenti standard IEC sono fondamentali per l’integrazione e l’utilizzo sicuro dei sistemi BESS:
- IEC 62933-1: determina la terminologia BESS.
- IEC 62933-2-1: definisce i metodi di test e i parametri dell’unità.
- IEC 62933-5-2: specifica i requisiti di sicurezza per i sistemi di accumulo di energia elettrica.
Rischi di sovraccarico, sovrascarica e perdite termiche
- Protezione da sovraccarico e scarica: Deve essere limitata da limiti di tensione e corrente controllati dal BMS.
- Protezione dalle perdite termiche: Devono essere utilizzati sistemi di rilevazione antincendio, sistemi di respirazione attiva, meccanismi di raffreddamento attivo e un design appropriato della batteria.
- Procedure di sicurezza: Devono essere predisposti dei meccanismi per spegnere automaticamente il sistema in circostanze insolite.
Conclusione
L’implementazione di standard di sicurezza, test e prestazioni nei sistemi BESS è fondamentale per un funzionamento duraturo, efficiente e sicuro del sistema. I sistemi di batterie progettati in conformità agli standard IEC, NFPA e alle linee guida di sicurezza UL aumentano la sicurezza dell’investimento e garantiscono la continuità della fornitura di energia.
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