Weryfikacja bezpieczeństwa na poziomie systemowym poprzez testy ekstremalne

W miarę jak systemy magazynowania energii osiągają coraz większą skalę, dyskusje na temat bezpieczeństwa stają się coraz bardziej pragmatyczne. Zamiast pytać po prostu, czy system posiada certyfikat, klienci zadają teraz bardziej bezpośrednie pytanie: jeśli wystąpi scenariusz najgorszego przypadku, jak system reaguje – i czy ryzyko wciąż można kontrolować?

Niedawno, dużoskalowy system magazynowania energii SolaX ORI 5MWh pomyślnie przeszedł pełnoskalowy test deflagracji na poziomie systemowym z użyciem rzeczywistych ogniw, w ramach propozycji normy UL 9540A:2025, przy bezpośrednim zaangażowaniu UL Solutions w projekt testu, jego wykonanie i ocenę. Jest to pierwszy na świecie test deflagracji na poziomie systemowym przeprowadzony przez UL w ramach tej proponowanej procedury.

Odtwarzanie najbardziej wymagających scenariuszy ryzyka na poziomie systemowym

Test przeprowadzono na w pełni zintegrowanym, dużoskalowym systemie magazynowania energii ORI 5MWh. W kontrolowanych warunkach, rzeczywiste ogniwa baterii celowo doprowadzono do stanu ucieczki termicznej, przy czym awaryjny system wentylacji pozostawał zamknięty przez cały czas. Następnie system przeszedł pełną sekwencję uwolnienia łatwopalnego gazu, jego kumulacji i deflagracji, obejmując kluczowy łańcuch ryzyka stosowany w ocenie bezpieczeństwa na poziomie systemowym.

Miejsce testowe, konfiguracja systemu i warunki operacyjne zostały zaplanowane przez UL Solutions na podstawie prac symulacyjnych i zaprojektowane tak, aby odzwierciedlać wysoce wymagający scenariusz. Punkt inicjacji umieszczono w obszarze, w którym fale ciśnienia i turbulencje płomienia mogą rozwinąć się silniej, zwiększając obciążenie dla integralności strukturalnej i ścieżek odprowadzania ciśnienia.

Reakcja systemu zgodna z oczekiwaniami projektowymi

Obserwacje z testu wykazały, że podczas zdarzenia deflagracji:

• Konstrukcja odprowadzająca ciśnienie zadziałała zgodnie z projektem

• Drzwi kontenera pozostały zamknięte przez całe zdarzenie, bez zaobserwowanego znaczącego odkształcenia

• Struktura kontenera pozostała nienaruszona, bez pęknięć

• Żadne komponenty ani odłamki konstrukcyjne nie zostały wyrzucone

• Nie zidentyfikowano dodatkowego ryzyka dla personelu w otoczeniu lub środowiska

Działanie dużoskalowego systemu magazynowania energii ORI 5MWh w ekstremalnych warunkach dostarcza cennych dowodów inżynieryjnych dla bezpieczeństwa magazynowania energii na poziomie systemowym.

Ocena inżynieryjna UL Solutions

Inżynier UL Solutions zaangażowany w test skomentował: „Test został zaprojektowany tak, aby zoptymalizować zarówno surowość, jak i realizm scenariusza deflagracji. Jednak użycie rzeczywistych litowo-jonowych ogniw baterii wprowadza nieodłączne niepewności związane z ucieczką termiczną i dyspersją wolnego gazu.

Konfiguracja testu została zatem zaprojektowana tak, aby zminimalizować te niepewności poprzez zastosowanie redundancji źródeł zapłonu, staranne zdefiniowanie trybu inicjacji ucieczki termicznej w ogniwie inicjującym oraz umiejscowienie ogniwa inicjującego w lokalizacji maksymalizującej potencjał deflagracji, przy jednoczesnej ocenie, czy system reaguje zgodnie z logiką inżynieryjną po wystąpieniu deflagracji.

Warunki testowe zastosowane wobec dużoskalowego systemu magazynowania energii SolaX ORI 5MWh stanowiły wysoki poziom wyzwania zarówno dla integralności strukturalnej, jak i funkcji bezpieczeństwa, a wyniki dostarczają cennego odniesienia dla zrozumienia granic bezpieczeństwa na poziomie systemowym.”

Perspektywa SolaX: bezpieczeństwo jako podstawa rozwoju

Przedstawiciele działu badań i rozwoju SolaX stwierdzili: „Dla nas bezpieczeństwo nie jest po prostu kamieniem milowym zgodności, ale podstawą, która jest wielokrotnie weryfikowana w całym procesie rozwoju. Po wdrożeniu systemu, związane z nim ryzyko ostatecznie spoczywa na kliencie.

Wczesne identyfikowanie potencjalnych problemów i jasne definiowanie granic bezpieczeństwa poprzez rygorystyczne testy jest naszą fundamentalną odpowiedzialnością.”

Patrząc w przyszłość

SolaX będzie nadal ściśle współpracować z UL Solutions oraz innymi uznanymi międzynarodowymi organizacjami, aby posuwać naprzód bezpieczeństwo magazynowania energii poprzez walidację inżynieryjną na poziomie systemowym, wspierając długoterminową, niezawodną integrację magazynowania energii z globalnymi systemami energetycznymi.