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毫無(wú)疑問(wèn)，維護電池儲能系統的安全運行非常重要，并且隨著(zhù)電池使用量在未來(lái)幾年呈指數增長(cháng)，其維護工作將變得更加重要。幸運的是，相關(guān)機構和組織正在現有協(xié)議的基礎上開(kāi)發(fā)和制定新標準，以使電池安全管理變得統一和可管理。

 

自從人類(lèi)進(jìn)化到會(huì )使用火以來(lái)，安全管理能源一直是人類(lèi)的一項重要活動(dòng)。無(wú)論是家庭還是企業(yè)，都存儲和使用了多種形式的能源。無(wú)論是燃氣熱水器、電烤箱還是汽車(chē)油箱中的汽油，因此人們都面臨潛在的危險，需要采用能源的存儲和管理技術(shù)。在大多數情況下，人們并沒(méi)有意識這種風(fēng)險，因為這些能源和技術(shù)是人們日常生活中比較熟悉的部分。

 

美國消防局最近發(fā)布的一份調查報告表明，引起住宅火災的五個(gè)主要原因是插座、燈具、過(guò)長(cháng)的電線(xiàn)、電暖氣、老化電線(xiàn)發(fā)生的故障。但是由于多年來(lái)建筑規范和產(chǎn)品安全標準的不斷更新，因此面臨的風(fēng)險很小。

 

氣候變化將推動(dòng)人們生產(chǎn)和使用電力的方式發(fā)生巨大變化。自然災害造成的停電頻率增加，以及向間歇性可再生能源的過(guò)渡，驅使人們對儲能系統的需求日益增長(cháng)，以降低電力和能源的彈性。因此，儲能部署在世界各地的企業(yè)和家庭中激增。而在用戶(hù)采用儲能系統之后，可能并沒(méi)有意識其安全隱患。為了加強安全性，太陽(yáng)能+儲能行業(yè)需要確保其系統安全性已經(jīng)得到驗證，并且能夠最大程度地減少現實(shí)風(fēng)險和可感知風(fēng)險。

 

幸運的是，儲能系統的開(kāi)發(fā)商和制造商可以利用數十年來(lái)使用的產(chǎn)品和消防安全標準，以確保儲能設備在家庭和企業(yè)中安全運行。

 

美國的安全標準是由諸如美國國家標準協(xié)會(huì )（ANSI）、美國消防協(xié)會(huì )（NFPA）和美國國際法規委員會(huì )（ICC）等非營(yíng)利組織和行業(yè)協(xié)會(huì )合作制定的。這些組織制定了美國各州和地方政府機構（例如城市建筑部門(mén)）采用和執行的標準和規范。這也為地方政策制定者提供了一種實(shí)用而經(jīng)濟高效的方式，以確?；镜陌踩蠓袭數貤l件，并針對所有允許的建筑或項目（例如在住宅或商業(yè)建筑中安裝電池儲能系統）貫徹執行。

 

在許多情況下，這些安全規范要求所使用的任何設備符合產(chǎn)品安全標準。美國勞工部職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）實(shí)施了一個(gè)美國國家認可實(shí)驗室(NRTL)計劃，該計劃使私營(yíng)公司能夠證明被測產(chǎn)品符合特定的安全標準。美國保險商實(shí)驗室（U.L.）是美國國家認可實(shí)驗室(NRTL)成員中最知名的一個(gè)機構，這主要是因為他們有一個(gè)非盈利附屬機構參與制定測試標準。目前的NRTL成員包括大約20個(gè)組織，每個(gè)組織都有權認證和列出特定標準的產(chǎn)品。其所評測的產(chǎn)品將帶有NRTL的獨特標志，以證明其產(chǎn)品符合規定的安全標準。并且對于假冒NRTL標志的處罰力度很大。為了進(jìn)一步減少欺詐，大多數NRTL成員都有自己的網(wǎng)站，允許任何人查驗其產(chǎn)品是否符合要求的安全標準。

 

大多數NRTL成員都擁有允許任何人驗證標記產(chǎn)品是否符合要求的安全標準的網(wǎng)站。

 

這些NRTL成員和行業(yè)安全組織一直在與太陽(yáng)電件生產(chǎn)和電池制造商、安裝商和行業(yè)協(xié)會(huì )開(kāi)燕尾服合作，以更新電池儲能系統的規范和標準，以便可以在人們生活和工作的建筑物中安全地安裝和使用太陽(yáng)能+儲能產(chǎn)品。

 

NFPA 855標準

 

美國國家消防協(xié)會(huì )(NFPA) 在2019年底發(fā)布了《固定式儲能系統的安裝標準》（NFPA855標準），該協(xié)會(huì )在這個(gè)標準的制定上，得到了美國儲能協(xié)會(huì )（ESA）與美國國家消防協(xié)會(huì )(NFPA)）的幫助。

 

NFPA 855標準規定了電池安全部署的通用語(yǔ)言和要求，并納入過(guò)去幾十年制定的綜合建筑和消防規范。這一標準有助于確保適用于電池儲能項目各種規范的一致性，并為需要具體指導的檢查人員提供更多信息。NFPA 855標準列出了各種電池設計和安裝注意事項，包括電池組之間的間距、消防噴水裝置的尺寸、通風(fēng)、相關(guān)的防火系統，以及總體場(chǎng)地清理要求。

 

NFPA 855標準和其他相關(guān)標準將根據研究這些技術(shù)的行業(yè)專(zhuān)家的意見(jiàn)進(jìn)行定期審查和更新，從產(chǎn)品安全測試和發(fā)生的事故分析中學(xué)習經(jīng)驗和教訓。例如，有關(guān)APS公司的一個(gè)電池儲能設施在2019年4月發(fā)生起火和爆炸事件調查表明，NFPA 855標準對于有關(guān)電池單元和模塊之間安裝的熱屏障標準進(jìn)行了修改和改進(jìn)。根據UL 9540A標準最近和正在進(jìn)行的測試將有助于指定哪種限制措施最有效。

 

NFPA 70標準

 

NFPA 70標準通常被稱(chēng)為美國國家電氣法規（NEC），長(cháng)期以來(lái)一直為電氣承包商、太陽(yáng)能和電池安裝人員、相關(guān)銷(xiāo)售人員和檢查人員提供幫助，以確保電氣工作將電擊或火災的可能性降到最低。長(cháng)達上千頁(yè)的NFPA 70標準規定了基本實(shí)踐的安全方法，如電氣系統的正確接地，以及諸如安裝太陽(yáng)能發(fā)電設施或電池儲能系統等具體實(shí)施措施。而由數百名技術(shù)專(zhuān)家和安全專(zhuān)家組成的研究小組以及利益相關(guān)方代表每三年對NEC標準進(jìn)行一次更新。最新的標準更新在2020年發(fā)布，與NFPA 855標準協(xié)調一致，并極大擴展了電池儲能系統的覆蓋范圍。

 

國際建筑規范

 

美國國際法規委員會(huì )（ICC）制定并發(fā)布了大多數州或地方建筑當局采用的幾種標準法規。其中包括國際建筑法規（IBC）、國際住宅法規（IRC）和國際消防法規（IFC）。與通?；?ldquo;全有或全無(wú)”的NEC標準相比，“I-Codes”通常會(huì )被例外選擇，并根據當地或地區的施工需要進(jìn)行修改。

 

RB154法規是建筑法規和標準中最重要的儲能技術(shù)標準之一，該提案于去年年底被批準用于2021年國際住宅法規。RB154法規為安裝電池儲能系統的住宅用戶(hù)確定了電池儲能系統的尺寸和選址位置的相關(guān)規定。該法規可能最早于明年7月在加利福尼亞州實(shí)施，其他州可能會(huì )在2021年底之前開(kāi)始實(shí)施。加利福尼亞州已經(jīng)采用了2018年IRC法規作為其當前州住宅建筑法規的一部分，并隨之要求將部署在房屋中的所有電池儲能系統列入UL9540標準。RB154標準在此基礎上針對建筑商、安裝人員和檢查人員提供具體指導。

 

UL 9540標準

 

有關(guān)安全、儲能系統和設備的ANSI/CAN/UL 9540標準（通常稱(chēng)為“ UL 9540”）是專(zhuān)門(mén)為電池儲能系統產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的測試標準，并且在建筑和電氣法規中得到越來(lái)越多的引用。UL 9540標準最近一次更新是在2020年2月，其重點(diǎn)是將電池儲能系統作為一個(gè)完整的系統，并包括對電池與電力電子設備之間相互作用進(jìn)行測試。要獲得UL 9540標準的認證，電池必須滿(mǎn)足U.L.1973（或U.L.1989標準對于鉛酸電池）的要求，逆變器和充電控制器必須滿(mǎn)足UL 1741標準的要求。

 

UL.9540A標準

 

ANSI/CAN/UL 9540A安全標準是評估電池儲能系統中熱失控火蔓延的測試方法。UL 9540A標準專(zhuān)門(mén)針對電池熱失控的閾值和一旦發(fā)生熱失控事件時(shí)電池的行為。任何鋰離子電池（其中包括磷酸鐵電池）都可能遭受熱失控（電池過(guò)熱并隨后燃燒）。 U.L.9540A標準確定了需要采取哪些保護措施，以確保熱失控事件不會(huì )導致災難性火災。

 

通過(guò)確保他們安裝的電池儲能產(chǎn)品提供了一些清單，并按照最新的規范和標準進(jìn)行安裝，安裝人員和檢查人員可以將與電池儲能系統相關(guān)的風(fēng)險和危險降至最低，就像他們成功地降低了熱水器和空調等家用電器的風(fēng)險一樣。隨著(zhù)電池儲能系統產(chǎn)品安全標準的提高和使用量的增加，將使住宅用戶(hù)和企業(yè)更放心安裝和使用這些儲能系統。