شرح UL9540: معايير السلامة الأساسية لأنظمة تخزين الطاقة

تكتسب أنظمة تخزين الطاقة أهمية متزايدة كوسيلة لدعم توليد الطاقة المتجددة وإدارة الشبكة وتوفير الطاقة الاحتياطية أثناء حالات الطوارئ. ومع ذلك، برزت مشكلة التشغيل الآمن لأنظمة تخزين الطاقة باعتبارها واحدة من أكثر القضايا إلحاحًا وفقًا للمتطلبات التنظيمية، مع زيادة استخدام هذه الأنظمة. وهنا يأتي دور معيار UL9540، وهو معيار أمان حيوي لأنظمة تخزين الطاقة. في منشور المدونة هذا، ستتعرف على:

• ما الذي يستلزمه الحصول على شهادة UL9540؟
• الاختلافات الأساسية بين اختبار UL9540 و UL9540A.
• كيف تعتبر UL9540 مهمة لسلامة تخزين الطاقة والمعايير.
• كيف ترتبط UL9540 بالمعايير الدولية مثل IEC و NFPA.

ما هو UL9540؟

UL9540 هو معيار أمان لأنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية، وضعته Underwriters Laboratories، وهي منظمة مستقلة لإصدار شهادات سلامة المنتجات. ويهدف هذا المعيار إلى التأكد من أن تصميم هذه الأنظمة وتركيبها واستخدامها آمن ومعياري. وينطبق المعيار على التقنيات التي تخزن الطاقة الكهربائية بما في ذلك بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الرصاص الحمضية وخلايا الوقود والعجلات الدوارة وأنظمة تخزين الطاقة الكهروكيميائية الأخرى.

يثبت النظام الحاصل على شهادة UL9540 أنه يفي بمعايير السلامة التي حددتها UL وبالتالي فهو آمن للتشغيل في ظل الظروف العادية. تشمل الشهادة مجالات مثل التركيب والتشغيل والصيانة مع التركيز بشكل خاص على السلامة من الحرائق والكهرباء للحد من المخاطر في كل من الاستخدام السكني والتجاري.

ما هي الشروط التي يجب أن تتوفر في نظام تخزين الطاقة لـUL9540؟

لكي يتم اعتماد ESS وفقًا لمعيار UL9540، يجب استيفاء جوانب السلامة التالية: التحكم في الطاقة، والتحكم الحراري، والحماية من الحرائق، واختبار المكونات، والمتانة. تضمن هذه المتطلبات عمل هذه الأنظمة بأمان وفعالية في الأماكن السكنية والتجارية.

• أداء النظام: يجب أن تخضع ESS لاختبارات للتأكد من قدرتها على تخزين وتفريغ الطاقة دون الوصول إلى الحد الأقصى لها.
• حماية من الهروب الحراري: يجب أن يثبت النظام أنه لا يمكن أن يسخن بشكل زائد ويسبب تسربًا حراريًا يمكن أن يؤدي إلى الحرائق.
• الحرائق سلامة: يجب أن يتوافق مع متطلبات IFC و NEC، مما يعني أن مخاطر الحرائق في الحالات العادية والطوارئ يجب أن تكون ضئيلة.
• اختبار المكون: يجب أن تفي جميع العناصر مثل الوحدات والمرفقات بمتطلبات أمان معينة وتعمل بأمان داخل النظام.
• بيئي المتانة: يجب فحص النظام لمعرفة مدى أدائه في ظروف مختلفة خاصة إذا كان سيتم تثبيته خارج المبنى.

لماذا يعد UL9540 ضروريًا لأنظمة تخزين الطاقة؟

UL9540 هو نهج شامل يضمن تطوير أنظمة تخزين الطاقة مع سلامة البطاريات وسلامتها وموثوقيتها كأساس لها، وبالتالي تمكين دمجها بسهولة في هياكل الطاقة. تركز شهادة UL على المخاطر مثل الانفلات الحراري ومخاطر الحرائق وفشل النظام، والتي هي أكثر شيوعًا مع تقنيات البطاريات الحديثة مثل ليثيوم أيون. UL9540 لديها إجراءات اختبار صارمة لضمان قدرة ESS على تخزين وتفريغ الطاقة دون أن تكون خطيرة في ظل الظروف العادية أو غير الطبيعية.

تتمثل إحدى نقاط القوة الرئيسية لمعيار UL9540 في أنه يستند إلى قواعد تنظيمية مثل قانون الحرائق الدولي (IFC) وقانون الكهرباء الوطني (NEC) الذي تفرضه العديد من الولايات القضائية على أنظمة ESS. وبالتالي، من خلال اتباع هذه المعايير، يمكن للمصنعين القضاء على القضايا القانونية وتحقيق دخول أسرع إلى السوق.

من وجهة نظر الشركات المصنعة، تعمل شهادة UL9540 على زيادة موثوقية المنتج وتقليل مخاطر فشل النظام أو سحب المنتج. كما تغرس الشهادة الثقة لدى العملاء والجهات التنظيمية بأن النظام آمن للاستخدام في المنازل والشركات وحتى تطبيقات الشبكة واسعة النطاق.

ما هو اختبار UL9540A؟

UL9540A هو إجراء اختبار مهم للغاية يستخدم لتحديد سلامة ESS في ظل ظروف مختلفة مثل الانفلات الحراري، وهي حالة تشتعل فيها البطارية بسبب ارتفاع درجة الحرارة. ينظر هذا الاختبار إلى استجابة النظام في مثل هذه المواقف، على سبيل المثال، كمية الحرارة والطاقة والغاز المنبعثة وما إذا كان الحريق يمكن أن يمتد إلى مناطق أخرى.

في حين أن UL9540 يهتم أكثر بالأداء العام وسلامة أنظمة ESS في ظل الظروف العادية، فإن UL9540A يذهب أبعد من ذلك للنظر في كيفية تصرف النظام في حالة الفشل والامتثال للرموز. فهو يعيد إنشاء الظروف التي من المرجح أن تكون أسوأ لاختبار مدى قدرة ميزات السلامة في النظام على إدارة المخاطر التي قد تكون موجودة. تساعد هذه الطريقة في تحديد تدابير السلامة من الحرائق المهمة، على سبيل المثال، تغيير التهوية أو إطفاء الحرائق بالقرب من منشآت ESS، وخاصة في المناطق السكنية أو الخطرة.

يعتبر UL9540A امتدادًا لـ UL9540 بطريقة ما لأنه يغطي احتمالات الفشل التي قد تحدث في ظروف استثنائية وفي أسوأ السيناريوهات، تم تصميم النظام لمنع المزيد من الضرر وتجنب تعريض الهياكل أو الأشخاص الآخرين للخطر. يوفر هذا النهج المزدوج أفضل مستوى من الأمان للتشغيل العادي ولظروف الفشل التي قد تحدث من وقت لآخر.

الفرق بين UL9540 و UL9540A

تطبيقات أنظمة تخزين الطاقة الحاصلة على شهادة UL9540

تُستخدم أنظمة تخزين الطاقة (ESS) الحاصلة على شهادة UL9540 في العديد من القطاعات الرئيسية، مما يضمن استيفائها لمعايير السلامة والأداء الصارمة المصممة لكل تطبيق:

• التخزين السكني: تضمن الأنظمة المعتمدة أن المنازل تتمتع بطاقة احتياطية آمنة وموثوقة مع دمج الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية. تضمن UL9540 أن هذه الأنظمة لا تسخن بشكل زائد وأنها متوافقة مع قواعد السلامة من الحرائق حتى يتمكن صاحب المنزل من استخدام الطاقة بشكل فعال.
• الاستخدام التجاري والصناعي: تحتاج المؤسسات إلى نظام ESS معتمد للتعامل بشكل صحيح مع استهلاك الطاقة والالتزام بمعايير السلامة في الدولة. تعمل شهادة UL9540 على زيادة السلامة التشغيلية، مما يقلل من المخاطر التي تأتي مع ارتفاع استهلاك الطاقة في الصناعات.
• الطاقة المتجددة التكامل: في التكوينات المتجددة، يضمن UL9540 أن تخزين الطاقة آمن وأن النظام يمكن أن يعمل دون وقوع حوادث خاصة عند العمل مع إنتاج الطاقة المتقلبة من الموارد المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
• تخزين على نطاق واسع: في حالة تطبيقات الشبكة الكبيرة، يضمن UL9540 أن الأنظمة على نطاق المرافق قادرة على تخزين وتفريغ كميات كبيرة من الطاقة بشكل آمن ومنع تعرض البنية التحتية للخطر.

لماذا يجب عليك اختيار نظام تخزين الطاقة المعتمد من UL9540؟

هناك العديد من المزايا التي ينطوي عليها اختيار المشتري لنظام تخزين الطاقة المعتمد وفقًا لمعيار UL9540 بدلاً من نظام غير معتمد. وتكتسب هذه الاختلافات أهمية خاصة عند النظر في المجالات الثلاثة المتمثلة في السلامة والموثوقية وقبول السوق.

1. تعزيز سلامة المميزات: في إطار برنامج الاعتماد، يتم تقييم جميع المخاطر المحتملة، مثل الانفلات الحراري أو الحرائق، بشكل جيد، وتقلل مثل هذه المخاطر إلى حد كبير من احتمال وقوع الحوادث. من ناحية أخرى، قد تفشل الأنظمة غير المعتمدة في اتخاذ تدابير التخفيف من المخاطر الحرجة، مما يزيد من احتمال حدوث شكل من أشكال سوء الأداء.
2. تقليل الحواجز التنظيمية والتأمينية: يعد مستوى UL9540 أيضًا شرطًا لأي تركيب قانوني في العديد من الولايات القضائية. يساعد هذا في منح الموافقات وتأمين التغطية التأمينية التي تميل إلى أن تكون أكثر صعوبة وتكلفة مع الأنظمة غير المعتمدة.
3. ثقة أكبر للمستهلك في المنتجات: يتمتع النظام المعتمد بمستويات أعلى من ثقة العملاء والجهات التنظيمية مقارنة بالنظام غير المعتمد. ويمكن أن يؤدي هذا إلى زيادة قدرة الشركات المصنعة على فرض أسعار أعلى على المنتجات حيث من المتوقع أن تكون قيمة إعادة البيع أعلى وتحفز صورة العلامة التجارية اختراق السوق بسهولة أكبر.

المعايير العالمية لأنظمة تخزين الطاقة

كما هو الحال مع معظم التقنيات، فإن التقييس هو عامل مهم يحدد سلامة وكفاءة أنظمة تخزين الطاقة في السياق العالمي. يعد UL9540 أحد أهم المعايير في السوق الأمريكية، ولكنه لا يقتصر على الأجزاء الفردية لأنه جزء من النظام العالمي بمساعدة التعاون مع المعايير الدولية والمحلية الأخرى.

في الولايات المتحدة، تعمل UL9540 بالتوازي مع ANSI، التي تحدد مجموعة من معايير السلامة والأداء الوطنية لأنظمة تخزين الطاقة، على غرار تحديث يونيو. لدى ANSI نهج منهجي لتوحيد المعايير الفنية المختلفة وجعلها أكثر اتساقًا. علاوة على ذلك، تقدم NFPA (الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق) توصيات معينة تتعلق بسلامة الحرائق، مما يضمن استقرار أنظمة تخزين الطاقة في حالات الطوارئ ويقلل من مخاطر الحرائق.

في كندا، تلعب SCC (مجلس معايير كندا) دورًا رئيسيًا في تنسيق المعايير الوطنية مع UL9540. وبالشراكة مع UL، تضمن SCC أن أنظمة تخزين الطاقة المتاحة في السوق الكندية آمنة مثل تلك الموجودة في السوق الأمريكية، وبالتالي تحسين معايير السلامة في المنطقة في أمريكا الشمالية.

على المستوى الدولي، تقدم اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) معايير دولية بما في ذلك IEC 62485 التي تحدد معايير السلامة والأداء لأنظمة البطاريات وأنظمة تخزين الطاقة. تساعد هذه المعايير البلدان على تنفيذ ممارسات منسجمة يمكن استخدامها لضمان الاستخدام الآمن والفعال لأنظمة البطاريات وتقنيات تخزين الطاقة عبر الحدود.

خاتمة

تضع شهادة UL9540 أساسًا جيدًا للسلامة الحالية والمستقبلية لأنظمة تخزين الطاقة. ونظرًا لأن تخزين الطاقة لا يزال مجالًا جديدًا نسبيًا ومع التبني المتزايد لمصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، فإن هذه الشهادة تلعب دورًا في إعداد الأرض للجيل القادم من تقنيات تخزين الطاقة الآمنة والفعالة وواسعة النطاق.

من خلال اتباع اختبارات UL9540 وUL9540A، لا يستجيب المصنعون لقضايا السلامة الحالية فحسب، بل يقومون أيضًا بتصميم أنظمة متوافقة مع المعايير والتكنولوجيا المستقبلية. تساعد هذه الشهادة في إنشاء أنظمة أفضل وأكثر فعالية يمكن تنفيذها في المنازل والمكاتب وحتى الصناعات واسعة النطاق. مع زيادة متطلبات الطاقة ومشاريع الطاقة المتجددة، سيكون UL9540 مفيدًا في إصدار شهادة بأن هذه الأنظمة آمنة وجاهزة للمستقبل لدعم أنظمة التخزين المنتشرة في الشبكات الذكية والبنية التحتية المرنة.

اختار BENY:الشركة المصنعة المعتمدة بالكامل لتخزين الطاقة

اختيار BENY يتضمن ذلك اختيار أنظمة تخزين الطاقة المتوافقة مع معايير UL9540، وبالتالي ضمان أفضل مستوى من السلامة والأداء. BENYتتميز مجموعات بطاريات LFP من شركة سوناطراك للتطبيقات السكنية والصناعية بالتحكم الحراري العالي والقدرة على التعديل، مما يجعلها آمنة ومتوافقة مع المعايير الدولية.

عندما يكون نظامك BENY إذا كنت معتمدًا، فأنت على يقين من أن نظامك آمن ومتوافق مع أكواد السلامة المطلوبة، وبالتالي تقليل المخاطر وزيادة الكفاءة. هل أنت مستعد للتحول إلى حل تخزين طاقة معتمد؟ اتصل بنا BENY الآن لمعرفة كيف يمكن أن تساعدك أنظمتنا المعتمدة في تلبية متطلبات الطاقة الخاصة بك.