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毫無(wú)疑問(wèn)，維護(hù)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行非常重要，并且隨著電池使用量在未來(lái)幾年呈指數(shù)增長(zhǎng)，其維護(hù)工作將變得更加重要。幸運(yùn)的是，相關(guān)機(jī)構(gòu)和組織正在現(xiàn)有協(xié)議的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)和制定新標(biāo)準(zhǔn)，以使電池安全管理變得統(tǒng)一和可管理。

 

自從人類進(jìn)化到會(huì)使用火以來(lái)，安全管理能源一直是人類的一項(xiàng)重要活動(dòng)。無(wú)論是家庭還是企業(yè)，都存儲(chǔ)和使用了多種形式的能源。無(wú)論是燃?xì)鉄崴鳌㈦娍鞠溥€是汽車油箱中的汽油，因此人們都面臨潛在的危險(xiǎn)，需要采用能源的存儲(chǔ)和管理技術(shù)。在大多數(shù)情況下，人們并沒(méi)有意識(shí)這種風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@些能源和技術(shù)是人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^熟悉的部分。

 

美國(guó)消防局最近發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告表明，引起住宅火災(zāi)的五個(gè)主要原因是插座、燈具、過(guò)長(zhǎng)的電線、電暖氣、老化電線發(fā)生的故障。但是由于多年來(lái)建筑規(guī)范和產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，因此面臨的風(fēng)險(xiǎn)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(zāi)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(qū)使人們對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)，以降低電力和能源的彈性。因此，儲(chǔ)能部署在世界各地的企業(yè)和家庭中激增。而在用戶采用儲(chǔ)能系統(tǒng)之后，可能并沒(méi)有意識(shí)其安全隱患。為了加強(qiáng)安全性，太陽(yáng)能+儲(chǔ)能行業(yè)需要確保其系統(tǒng)安全性已經(jīng)得到驗(yàn)證，并且能夠最大程度地減少現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)和可感知風(fēng)險(xiǎn)。

 

幸運(yùn)的是，儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商和制造商可以利用數(shù)十年來(lái)使用的產(chǎn)品和消防安全標(biāo)準(zhǔn)，以確保儲(chǔ)能設(shè)備在家庭和企業(yè)中安全運(yùn)行。

 

美國(guó)的安全標(biāo)準(zhǔn)是由諸如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）、美國(guó)消防協(xié)會(huì)（NFPA）和美國(guó)國(guó)際法規(guī)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(guó)各州和地方政府機(jī)構(gòu)（例如城市建筑部門）采用和執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。這也為地方政策制定者提供了一種實(shí)用而經(jīng)濟(jì)高效的方式，以確保基本的安全要求符合當(dāng)?shù)貤l件，并針對(duì)所有允許的建筑或項(xiàng)目（例如在住宅或商業(yè)建筑中安裝電池儲(chǔ)能系統(tǒng)）貫徹執(zhí)行。

 

在許多情況下，這些安全規(guī)范要求所使用的任何設(shè)備符合產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)勞工部職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）實(shí)施了一個(gè)美國(guó)國(guó)家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室(NRTL)計(jì)劃，該計(jì)劃使私營(yíng)公司能夠證明被測(cè)產(chǎn)品符合特定的安全標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（U.L.）是美國(guó)國(guó)家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室(NRTL)成員中最知名的一個(gè)機(jī)構(gòu)，這主要是因?yàn)樗麄冇幸粋€(gè)非盈利附屬機(jī)構(gòu)參與制定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。目前的NRTL成員包括大約20個(gè)組織，每個(gè)組織都有權(quán)認(rèn)證和列出特定標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。其所評(píng)測(cè)的產(chǎn)品將帶有NRTL的獨(dú)特標(biāo)志，以證明其產(chǎn)品符合規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。并且對(duì)于假冒NRTL標(biāo)志的處罰力度很大。為了進(jìn)一步減少欺詐，大多數(shù)NRTL成員都有自己的網(wǎng)站，允許任何人查驗(yàn)其產(chǎn)品是否符合要求的安全標(biāo)準(zhǔn)。

 

大多數(shù)NRTL成員都擁有允許任何人驗(yàn)證標(biāo)記產(chǎn)品是否符合要求的安全標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，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(chǔ)能產(chǎn)品。

 

NFPA 855標(biāo)準(zhǔn)

 

美國(guó)國(guó)家消防協(xié)會(huì)(NFPA) 在2019年底發(fā)布了《固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝標(biāo)準(zhǔn)》（NFPA855標(biāo)準(zhǔn)），該協(xié)會(huì)在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定上，得到了美國(guó)儲(chǔ)能協(xié)會(huì)（ESA）與美國(guó)國(guó)家消防協(xié)會(huì)(NFPA)）的幫助。

 

NFPA 855標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(guī)范。這一標(biāo)準(zhǔn)有助于確保適用于電池儲(chǔ)能項(xiàng)目各種規(guī)范的一致性，并為需要具體指導(dǎo)的檢查人員提供更多信息。NFPA 855標(biāo)準(zhǔn)列出了各種電池設(shè)計(jì)和安裝注意事項(xiàng)，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(tǒng)，以及總體場(chǎng)地清理要求。

 

NFPA 855標(biāo)準(zhǔn)和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將根據(jù)研究這些技術(shù)的行業(yè)專家的意見(jiàn)進(jìn)行定期審查和更新，從產(chǎn)品安全測(cè)試和發(fā)生的事故分析中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。例如，有關(guān)APS公司的一個(gè)電池儲(chǔ)能設(shè)施在2019年4月發(fā)生起火和爆炸事件調(diào)查表明，NFPA 855標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于有關(guān)電池單元和模塊之間安裝的熱屏障標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改和改進(jìn)。根據(jù)UL 9540A標(biāo)準(zhǔn)最近和正在進(jìn)行的測(cè)試將有助于指定哪種限制措施最有效。

 

NFPA 70標(biāo)準(zhǔn)

 

NFPA 70標(biāo)準(zhǔn)通常被稱為美國(guó)國(guó)家電氣法規(guī)（NEC），長(zhǎng)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(zāi)的可能性降到最低。長(zhǎng)達(dá)上千頁(yè)的NFPA 70標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基本實(shí)踐的安全方法，如電氣系統(tǒng)的正確接地，以及諸如安裝太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施或電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等具體實(shí)施措施。而由數(shù)百名技術(shù)專家和安全專家組成的研究小組以及利益相關(guān)方代表每三年對(duì)NEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一次更新。最新的標(biāo)準(zhǔn)更新在2020年發(fā)布，與NFPA 855標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，并極大擴(kuò)展了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的覆蓋范圍。

 

國(guó)際建筑規(guī)范

 

美國(guó)國(guó)際法規(guī)委員會(huì)（ICC）制定并發(fā)布了大多數(shù)州或地方建筑當(dāng)局采用的幾種標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。其中包括國(guó)際建筑法規(guī)（IBC）、國(guó)際住宅法規(guī)（IRC）和國(guó)際消防法規(guī)（IFC）。與通常基于“全有或全無(wú)”的NEC標(biāo)準(zhǔn)相比，“I-Codes”通常會(huì)被例外選擇，并根據(jù)當(dāng)?shù)鼗虻貐^(qū)的施工需要進(jìn)行修改。

 

RB154法規(guī)是建筑法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)中最重要的儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，該提案于去年年底被批準(zhǔn)用于2021年國(guó)際住宅法規(guī)。RB154法規(guī)為安裝電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的住宅用戶確定了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的尺寸和選址位置的相關(guān)規(guī)定。該法規(guī)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(guī)作為其當(dāng)前州住宅建筑法規(guī)的一部分，并隨之要求將部署在房屋中的所有電池儲(chǔ)能系統(tǒng)列入U(xiǎn)L9540標(biāo)準(zhǔn)。RB154標(biāo)準(zhǔn)在此基礎(chǔ)上針對(duì)建筑商、安裝人員和檢查人員提供具體指導(dǎo)。

 

UL 9540標(biāo)準(zhǔn)

 

有關(guān)安全、儲(chǔ)能系統(tǒng)和設(shè)備的ANSI/CAN/UL 9540標(biāo)準(zhǔn)（通常稱為“ UL 9540”）是專門為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，并且在建筑和電氣法規(guī)中得到越來(lái)越多的引用。UL 9540標(biāo)準(zhǔn)最近一次更新是在2020年2月，其重點(diǎn)是將電池儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，并包括對(duì)電池與電力電子設(shè)備之間相互作用進(jìn)行測(cè)試。要獲得UL 9540標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，電池必須滿足U.L.1973（或U.L.1989標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于鉛酸電池）的要求，逆變器和充電控制器必須滿足UL 1741標(biāo)準(zhǔn)的要求。

 

UL.9540A標(biāo)準(zhǔn)

 

ANSI/CAN/UL 9540A安全標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)估電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中熱失控火蔓延的測(cè)試方法。UL 9540A標(biāo)準(zhǔn)專門針對(duì)電池?zé)崾Э氐拈撝岛鸵坏┌l(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(biāo)準(zhǔn)確定了需要采取哪些保護(hù)措施，以確保熱失控事件不會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性火災(zāi)。

 

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