O armazenamento de energia em baterias está evoluindo rapidamente de uma tecnologia de suporte para uma parte central da infraestrutura energética moderna.
Atualmente, ele é amplamente utilizado para integração de energia renovável, redução de picos, energia de reserva, serviços de rede e carregamento-de alta potência. A Agência Internacional de Energia estima que o armazenamento global de baterias precisa aumentar para cerca de 1.200 GW até 2030 em seu cenário de-transição energética, exigindo um crescimento médio anual de implantação de aproximadamente 25%.
No entanto, à medida que os sistemas se tornam maiores e são instalados mais perto de fábricas, edifícios comerciais e áreas residenciais, o acesso ao mercado já não é determinado apenas pela capacidade e pelo preço da bateria.
A questão mais importante está se tornando:
O sistema pode provar que os seus riscos eléctricos, térmicos e de incêndio estão devidamente controlados?
Por que a segurança está se tornando um requisito-de entrada no mercado
Um projeto de armazenamento de bateria normalmente deve passar por vários níveis de revisão antes de poder ser instalado e operado. Dependendo do mercado e do tipo de projeto, isso pode envolver certificação de produto, conformidade-com o código de incêndio, documentação de transporte, aprovação de construção, avaliação de seguro e revisão pelas autoridades locais.
Um sistema pode oferecer preços competitivos e especificações técnicas fortes, mas ainda assim enfrentar atrasos ou rejeição se os seus documentos de segurança estiverem incompletos ou se a sua configuração testada não corresponder à instalação proposta.
O Regulamento de Baterias da União Europeia exige explicitamente que os sistemas de armazenamento de energia de baterias estacionárias colocados no mercado ou colocados em serviço sejam seguros durante a operação e uso normais.
Nos Estados Unidos, padrões como UL 9540 e requisitos de instalação como NFPA 855 tornaram-se referências importantes para aprovação de sistemas e avaliação-de segurança contra incêndio.
A segurança não é, portanto, apenas um argumento de venda técnico. Afeta diretamente a possibilidade de um produto de armazenamento entrar no mercado, obter a aprovação do projeto e garantir a confiança do cliente.
A segurança começa com a célula da bateria-mas não termina aí
Células confiáveis são a base de um sistema de armazenamento. A seleção das células deve considerar a consistência de fabricação, variação de capacidade, resistência interna, desempenho do ciclo e rastreabilidade.
No entanto, o uso de células de alta-qualidade não garante automaticamente um sistema de bateria seguro.
O risco também pode ser introduzido através de:
- Células inconsistentes dentro do mesmo módulo
- Limites incorretos de carga ou descarga
- Conexões elétricas fracas
- Má qualidade de soldagem
- Isolamento insuficiente
- Resfriamento irregular
- Barramentos ou terminais soltos
- Sensor de temperatura impreciso
- Integração incorreta do sistema
A segurança deve, portanto, ser controlada em nível de célula, módulo, rack, gabinete e{0}}sistema completo.
Principais tecnologias de segurança
1. Gerenciamento de bateria e proteção elétrica
O BMS deve monitorar a tensão, corrente, temperatura, estado de carga e condições de isolamento da célula.
Deve também funcionar com fusíveis, contatores, disjuntores e funções de desligamento de emergência. Sistemas eficazes utilizam diversas camadas de proteção em vez de depender de um único alarme ou sensor.
2. Gestão térmica
A temperatura irregular ou excessiva pode acelerar o envelhecimento celular e aumentar o desequilíbrio.
O resfriamento a ar pode ser adequado para sistemas menores, enquanto o resfriamento a líquido é cada vez mais usado em armazenamento comercial e industrial de maior densidade. O projeto de resfriamento deve corresponder à química da bateria, à potência operacional e ao clima local.
3. Controle-de propagação térmica descontrolada
Uma falha-de célula única não deve se espalhar facilmente pelo módulo, rack ou gabinete.
As medidas comuns incluem:
Barreiras-resistentes ao calor
Espaçamento do módulo
Isolamento-retardador de chama
Separação de compartimento
Detecção precoce de gás e temperatura
Caminhos de liberação-de pressão controlada
4. Gestão de incêndios e gases
A falha da bateria pode liberar gases inflamáveis antes do aparecimento de fogo visível.
Dependendo do tamanho do sistema e do invólucro, a proteção pode incluir detecção de gás, sensores de fumaça e calor, ventilação, alívio de pressão, supressão de incêndio e alarmes remotos.
5. Controle de qualidade de fabricação
A segurança também depende da qualidade da produção.
Controles importantes incluem:
Correspondência de células e inspeção de entrada
Monitoramento-da qualidade da soldagem
Controle de torque do barramento
Teste de isolamento
Teste de vazamento do-sistema de resfriamento
Calibração BMS
Teste funcional final
Rastreabilidade do produto
Uma conexão solta ou solda deficiente pode criar superaquecimento local mesmo quando as células estão operando normalmente.
Principais padrões e testes
CEI 62619
Abrange requisitos de segurança para células e baterias industriais de lítio, incluindo aplicações de armazenamento estacionário.
CEI 63056
Fornece requisitos de segurança adicionais para baterias de lítio usadas em sistemas de armazenamento de energia elétrica.
CEI 62933-5-2
Concentra-se na segurança-em nível de sistema para sistemas-de armazenamento de energia eletroquímica integrados à rede.
UL 1973
Comumente usado na América do Norte para avaliação de baterias estacionárias.
UL 9540
Avalia o sistema completo de armazenamento de energia, incluindo baterias, controles, proteção e equipamentos-de conversão de energia.
UL 9540A
Um método de teste de propagação térmica de-fogo descontrolado-. Fornece dados sobre calor, libertação de gases e comportamento em caso de incêndio, mas não deve ser descrito como um certificado geral de produto.
NFPA 855
Uma norma de instalação que abrange requisitos de segurança e incêndio para sistemas estacionários de armazenamento de energia.
ONU 38.3
Abrange testes de transporte de bateria de lítio. Ela não substitui a certificação de segurança de armazenamento estacionário.
O que os compradores devem verificar
Antes de fazer um pedido, os compradores devem confirmar:
- O modelo exato listado no certificado
- Se a aprovação cobre a bateria ou o ESS completo
- O padrão e edição aplicáveis
- A célula, módulo e gabinete usados durante o teste
- Condições-de teste de incêndio e limites de instalação
- Espaçamento necessário, ventilação e proteção contra incêndio
- Documentos de transporte ONU 38.3
- Registros de fabricação e rastreabilidade
- Requisitos de código de grade local, construção e{0}}incêndio
Um certificado deve sempre ser verificado em relação à configuração real do produto.
À medida que o armazenamento de baterias se torna uma infra-estrutura essencial, a segurança torna-se a verdadeira condição para o acesso ao mercado.
SINELINKfornece soluções de armazenamento de energia residencial, comercial e industrial para diferentes ambientes de projetos. Trabalhamos com instalações de fabricação parceiras para oferecer suporte à seleção de células, configuração de BMS, projeto de gerenciamento-térmico, proteção de gabinete, documentação técnica e coordenação de certificação, ajudando empreiteiros de EPC, distribuidores e compradores de projetos a equilibrar desempenho do sistema, conformidade e confiabilidade operacional-de longo prazo.