Tha teicneòlasan solar cumhachd do-bhriseadh (UPS) air a bhith air an cleachdadh ann an grunn thagraidhean airson grunn bhliadhnaichean gus taic a thoirt do obrachadh leantainneach prìomh luchdan nuair a bhriseas cumhachd bhon ghriod. Chaidh na siostaman sin a chleachdadh ann an iomadh àite gus dìonachd a bharrachd a thoirt seachad bho bhriseadh clèithe a’ cur bacadh air obrachadh luchdan comharraichte. Bidh siostaman UPS gu tric air an cleachdadh gus coimpiutairean, goireasan coimpiutair agus uidheamachd cian-conaltraidh a dhìon. Le mean-fhàs de theicneòlasan lùtha ùra o chionn ghoirid, tha siostaman stòraidh lùtha (ESS) air fàs gu luath. Mar as trice bidh ESS, gu sònraichte an fheadhainn a bhios a’ cleachdadh teicneòlas bataraidh, air an toirt seachad le stòran ath-nuadhachail leithid cumhachd grèine no gaoithe agus a’ comasachadh lùth a thig bho na stòran sin a stòradh airson a chleachdadh aig amannan eadar-dhealaichte.

Is e inbhe ANSI gnàthach na SA airson UPS UL 1778, an Inbhe airson Siostaman Cumhachd Neo-bhriseadh. agus CSA-C22.2 Àir. 107.3 airson Canada. Is e UL 9540, an Inbhe airson Siostaman is Uidheam Stòraidh Cumhachd, an inbhe nàiseanta Ameireaganach is Canada airson ESS. Ged a tha an dà chuid toraidhean inbheach UPS agus an ESS a tha ag atharrachadh gu luath air a thoirt a-mach gu ìre cumanta ann am fuasglaidhean teignigeach, gnìomhachd agus stàladh, tha eadar-dhealachaidhean cudromach ann. Nì am pàipear seo ath-sgrùdadh air na h-eadar-dhealachaidhean èiginneach, bheir e cunntas air na riatanasan sàbhailteachd toraidh iomchaidh co-cheangailte ri gach fear agus bheir e geàrr-chunntas air mar a tha còdan ag atharrachadh ann a bhith a’ dèiligeadh ris an dà sheòrsa stèidheachd.

A' toirt a-steachUPS

Cruthachadh

Is e siostam dealain a th’ ann an siostam UPS a chaidh a dhealbhadh gus cumhachd stèidhichte air sruth eile sealach a thoirt seachad airson luchdan èiginneach ma dh’ fhàillig a’ ghriod dealain no modhan fàilligeadh prìomh phìoban cumhachd eile. Tha an UPS de mheud gus leantainn air adhart sa bhad de mheud cumhachd ro-shuidhichte airson ùine sònraichte. Leigidh seo le stòr cumhachd àrd-sgoile, me gineadair, a thighinn air-loidhne agus leantainn air adhart le cùl-taic cumhachd. Faodaidh an UPS luchdan neo-riatanach a dhùnadh gu sàbhailte fhad ‘s a chumas iad a’ toirt cumhachd do luchdan uidheamachd nas cudromaiche. Tha siostaman UPS air a bhith a’ toirt seachad an taic riatanach seo airson diofar thagraidhean airson grunn bhliadhnaichean. Cleachdaidh UPS lùth stòraichte bho stòr lùth aonaichte. Mar as trice is e seo banca bataraidh, supercapacitor no gluasad meacanaigeach cuibhle itealaich mar stòr lùtha.

Tha UPS àbhaisteach a’ cleachdadh banca bataraidh airson a sholarachadh air a dhèanamh suas de na prìomh phàirtean a leanas:

Ceartaiche / charger - Bidh an roinn UPS seo a’ toirt a’ phrìomh phìob AC, ga cheartachadh agus a’ toirt a-mach bholtadh DC a thèid a chleachdadh gus na bataraidhean a ghearradh.

• Inneal-tionndaidh - Ma dh'fhàillig solar a' phrìomh phìob, tionndaidhidh an inneal-tionndaidh an cumhachd DC a tha air a stòradh anns na bataraidhean gu toradh cumhachd AC glan a tha freagarrach airson an uidheamachd le taic.

• Tionndadh gluasaid – Inneal suidse fèin-ghluasadach agus sa bhad a ghluaiseas cumhachd bho dhiofar thùsan, me prìomh phìoban, inneal-tionndaidh UPS agus gineadair, gu luchd èiginneach.

• Banca bataraidh – A' stòradh an lùth a tha a dhìth airson an UPS gus an obair a tha iad an dùil a choileanadh.

Inbhean gnàthach airson siostaman UPS

• Is e inbhe gnàthach ANSI na SA airson UPS UL 1778 / C22.2 No. 107.3, an Inbhe airson Siostaman Cumhachd Neo-bhriseadh, a tha a’ mìneachadh UPS mar “measgachadh de thionndaidhean, suidsichean, agus innealan stòraidh lùtha (leithid bataraidhean) a tha na chumhachd siostam airson leantainneachd cumhachd gu luchd a chumail ma dh’ fhàillig cumhachd cuir a-steach.”

• Tha deasachaidhean ùra gan leasachadh de IEC 62040-1 agus IEC 62477-1. Bidh UL / CSA 62040-1 (a’ cleachdadh UL / CSA 62477-1 mar Inbhe iomraidh) air a cho-chòrdadh ris na h-inbhean sin.

A' toirt a-steach stòradh lùtha siostaman (ESS)

Tha ESSs a’ faighinn tarraing mar fhreagairt do ghrunn dhùbhlain mu choinneimh ruigsinneachd agus

earbsachd ann am margaidh lùtha an latha an-diugh. Bidh ESS, gu sònraichte an fheadhainn a tha a’ cleachdadh teicneòlas bataraidh, a’ cuideachadh le bhith a’ lughdachadh na tha ri fhaighinn de stòran ath-nuadhachail leithid cumhachd grèine no gaoithe. Tha ESS nan stòr de chumhachd earbsach aig amannan cleachdaidh as àirde agus faodaidh iad cuideachadh le riaghladh luchdan, caochlaidhean cumhachd agus gnìomhan eile co-cheangailte ris a’ ghriod. Tha ESS air a chleachdadh airson tagraidhean goireis, malairteach, gnìomhachais agus còmhnaidheach.

Inbhean gnàthach airson ESS

Is e UL 9540, an Inbhe airson Siostaman Stòraidh Cumhachd agus Uidheam, an inbhe nàiseanta Ameireaganach is Canada airson ESS.

• Air fhoillseachadh an toiseach ann an 2016, tha UL 9540 a ’toirt a-steach grunn theicneòlasan airson ESS a’ toirt a-steach siostaman stòraidh lùth bataraidh (BESS). Tha UL 9540 cuideachd a’ còmhdach theicneòlasan stòraidh eile: ESS meacanaigeach, me, stòradh flywheel air a chàradh le gineadair, ESS ceimigeach, me, stòradh hydrogen air a chàradh le siostam cealla connaidh, agus ESS teirmeach, me, stòradh teas falaichte air a chàradh le gineadair.
• Tha UL 9540, an dàrna deasachadh aige a’ mìneachadh siostam stòraidh lùtha mar “Inneal a gheibh lùth agus a bheir seachad dòigh air an lùth sin a stòradh ann an cruth air choreigin airson a chleachdadh nas fhaide air adhart gus lùth dealain a thoirt seachad nuair a bhios feum air.” Tha an dàrna deasachadh de UL 9540 cuideachd ag iarraidh gum bi BESS fo smachd UL 9540A, an Dòigh Deuchainn Coitcheann airson a bhith a’ measadh iomadachadh teine ​​​​teirmeach ruith ann an siostaman stòraidh lùth bataraidh, ma tha sin riatanach gus coinneachadh ri eisgeachdan anns na còdan.
• Tha UL 9540 san treas deasachadh aige an-dràsta.

Dèan coimeas eadar ESS agus UPS

Feartan agus meud

Tha ESS coltach ri UPS ann an togail ach tha e diofraichte na chleachdadh. Coltach ri UPS, tha ESS a’ toirt a-steach inneal stòraidh lùtha leithid bataraidhean, uidheamachd tionndaidh cumhachd, me, inverters, agus grunn eileagtronaigeach agus smachdan. Eu-coltach ris an UPS, ge-tà, faodaidh ESS obrachadh ann an co-shìnte ris a’ ghriod, a bheir gu buil barrachd rothaireachd san t-siostam na bhiodh UPS a-riamh a’ faighinn eòlas. Faodaidh ESS co-obrachadh gu h-eadar-ghnìomhach leis a’ ghriod no ann am modh leis fhèin, no an dà chuid, a rèir an seòrsa siostam tionndaidh cumhachd a thathar a’ cleachdadh. Faodaidh ESS eadhon obrachadh mar ghnìomhachd UPS. Coltach ri UPS, faodaidh ESS a thighinn ann an grunn mheudan bho shiostam còmhnaidh beag a tha nas lugha na 20 kWh de lùth gu tagraidhean goireis a ’cleachdadh siostaman solar cumhachd ioma-megawatt le grunn racaichean bataraidh taobh a-staigh an t-soithich.

Stuthan ceimigeach agus sàbhailteachd

B’ e bataraidhean luaidhe-acid no nicil-cadmium a bh’ anns na ceimigean bataraidh àbhaisteach a thathas a’ cleachdadh ann an UPS a-riamh. Eu-coltach ri UPS, bidh BESS a’ cleachdadh theicneòlasan leithid bataraidhean lithium-ion bhon toiseach leis gu bheil coileanadh rothaireachd nas fheàrr aig bataraidhean lithium-ion agus dùmhlachd lùtha nas àirde, a bheir barrachd lùtha ann an lorg corporra nas lugha. Tha riatanasan cumail suas mòran nas ìsle aig bataraidhean lithium-ion na teicneòlasan bataraidh traidiseanta. Ach an-dràsta, tha bataraidhean lithium-ion cuideachd air an cleachdadh barrachd is barrachd ann an tagraidhean UPS.

Ach, dh ’adhbhraich droch thubaist ann an Arizona ann an 2019 anns an robh ESS a chaidh a chleachdadh ann an tagraidhean goireis droch leòn do ghrunn chiad luchd-freagairt agus tharraing e aire diofar luchd-ùidh, a’ toirt a-steach riaghladairean agus buidhnean àrachais. Gus dèanamh cinnteach nach bi tachartasan sàbhailteachd a ghabhas seachnadh a’ cur bacadh air an raon fàis seo, feumar sònrachaidhean agus inbhean iomchaidh a leasachadh airson ESS. Gus leasachadh mion-chomharrachaidhean agus inbhean sàbhailteachd iomchaidh a bhrosnachadh airson ESS, chuir Roinn Cumhachd na SA (DOE) air bhog a’ chiad fhòram bliadhnail air Sàbhailteachd agus Earbsachd ESS ann an 2015.

Chuir a’ chiad Fhòram DOE ESS ri mòran obrach air mion-chomharrachadh agus inbhean ESS. 'S e an rud as iongantaiche leasachadh NEC Àir. cuideachd air ùrachadh airson dreachan 2023.

Inbhe làithreach inbhean ESS agus UPS

Is e amas a h-uile gnìomh leasachadh riaghailtean is inbhean dèiligeadh gu h-iomchaidh ri tèarainteachd nan siostaman sin. Gu mì-fhortanach, tha inbhean gnàthach air beagan troimh-chèile a chruthachadh sa ghnìomhachas.

1.NFPA 855. Is e am prìomh sgrìobhainn a tha a’ toirt buaidh air stàladh BESS agus UPS an dreach 2020 de NFPA 855, Inbhe airson Siostaman Stòraidh Cumhachd Pàipearach a chuir a-steach. Tha NFPA 855 a’ mìneachadh stòradh lùtha mar “cho-chruinneachadh de aon inneal no barrachd a tha comasach air lùth a stòradh airson solar san àm ri teachd do luchdan dealain ionadail, grids goireis, no taic clèithe.” Tha am mìneachadh seo a’ toirt a-steach tagraidhean airson UPS agus ESS. A bharrachd air an sin, tha NFPA 855 agus còdan teine ​​​​ag iarraidh gun tèid ESSs a mheasadh agus a dhearbhadh gu UL 9540. Ach, bha UL 1778 a-riamh na inbhe sàbhailteachd toraidh traidiseanta airson UPS. Chaidh an siostam a mheasadh gu neo-eisimeileach airson gèilleadh ri riatanasan sàbhailteachd iomchaidh agus a’ toirt taic do stàladh sàbhailte. Mar sin, tha riatanas UL 9540 air beagan troimh-chèile adhbhrachadh sa ghnìomhachas.

2. UL 9540A. Feumaidh UL 9540A tòiseachadh bhon ìre bataraidh agus deuchainn ceum air cheum gus an tèid e seachad air an ìre stàlaidh. Tha na riatanasan sin a’ ciallachadh gu bheil siostaman UPS fo smachd inbhean margaidheachd nach robh riatanach roimhe seo.

3.UL 1973. Is e UL 1973 an ìre sàbhailteachd siostam bataraidh airson ESS agus UPS. Ach, chan eil an dreach UL 1973-2018 a’ toirt a-steach ullachaidhean deuchainn airson bataraidhean searbhag luaidhe, a tha cuideachd na dhùbhlan do shiostaman UPS a’ cleachdadh teicneòlas bataraidh traidiseanta leithid bataraidhean searbhag luaidhe.

Geàrr-chunntas

An-dràsta, tha an dà chuid an NEC (Còd Dealain Nàiseanta) agus NFPA 855 a’ soilleireachadh nam mìneachaidhean sin.

• Mar eisimpleir, tha an dreach 2023 de NFPA 855 a’ soilleireachadh gu bheil bataraidhean sònraichte luaidhe-acid agus nicil-cadmium (600 V no nas lugha) air an liostadh ann an UL 1973.
• A bharrachd air an sin, chan fheum siostaman bataraidh searbhag luaidhe a tha air an dearbhadh agus air an comharrachadh a rèir UL 1778 a bhith air an dearbhadh a rèir UL 9540 nuair a thèid an cleachdadh mar sholar cumhachd cùl-taic.

Gus fuasgladh fhaighinn air an duilgheadas a thaobh dìth inbhean deuchainn airson bataraidhean searbhag luaidhe agus nicil-cadmium ann an UL 1973, chaidh Pàipear-taice H (Dèan measadh air roghainnean eile an àite bataraidhean searbhag luaidhe no nicil-cadmium air a riaghladh le bhalbhaichean) gu sònraichte a chur ris an an treas deasachadh de UL 1973 air fhoillseachadh sa Ghearran 2022.

Tha na h-atharrachaidhean sin a’ riochdachadh leasachadh adhartach gus eadar-dhealachadh a dhèanamh air riatanasan stàlaidh sàbhailte UPS agus ESS. Tha tuilleadh obrach a’ toirt a-steach ùrachadh Artaigil 480 NEC gus dèiligeadh nas fheàrr ri riatanasan stàlaidh airson teicneòlasan a bharrachd air searbhag luaidhe agus nicil-cadmium. A bharrachd air an sin, feumar inbhe NFPA 855 ùrachadh gus barrachd soilleireachd a thoirt seachad air riaghailtean dìon teine, gu sònraichte a thaobh nan diofar theicneòlasan a thathas a’ cleachdadh ann an tagraidhean pàipearachd, ge bith an e UPS no ESS a th ’annta.

Tha an t-ùghdar an dòchas gun leasaich atharrachaidhean leantainneach sàbhailteachd a’ ghnìomhachais, ge bith an tèid UPS no ESS traidiseanta a chleachdadh. Mar a chì sinn fuasglaidhean stòraidh lùth a’ leudachadh ann an dòighean cudromach agus luath, tha dèiligeadh ri sàbhailteachd gnèitheach thoraidhean deatamach gus ùr-ghnàthachadh sàbhailteachd fhuasgladh agus coinneachadh ri feumalachdan a’ chomainn.