Baineadh úsáid as teicneolaíochtaí soláthair cumhachta do-bhriste (UPS) in iarratais éagsúla le blianta fada anuas chun tacú le hoibriú leanúnach na n-ualaí tábhachtacha le linn briseadh cumhachta ón eangach. Baineadh úsáid as na córais seo i go leor suíomhanna éagsúla chun díolúine breise a sholáthar ó bhriseadh greille a chuireann isteach ar oibriú ualaí sainithe. Is minic a úsáidtear córais UPS chun ríomhairí, áiseanna ríomhaireachta agus trealamh teileachumarsáide a chosaint. Le héabhlóid na dteicneolaíochtaí nua fuinnimh le déanaí, tá iomadú tapa tagtha ar chórais stórála fuinnimh (ESS). Is gnách go soláthraítear ESS, go háirithe iad siúd a úsáideann teicneolaíochtaí ceallraí, ó fhoinsí in-athnuaite amhail cumhacht gréine nó gaoithe agus cumasaíonn sé an fuinneamh a tháirgeann na foinsí sin a stóráil lena úsáid ag amanna éagsúla.

Is é UL 1778 an caighdeán ANSI do UPS faoi láthair, an Caighdeán do Chórais Cumhachta Do-bhriste. agus CSA-C22.2 Uimh. 107.3 do Cheanada. Is é UL 9540, an Caighdeán do Chórais agus Trealamh Stórála Fuinnimh, an caighdeán náisiúnta Mheiriceá agus Cheanada do ESS. Cé go bhfuil roinnt comóntachta idir na táirgí UPS aibí agus an ESS a tháirgtear go tapa i réitigh theicniúla, oibríochtaí agus suiteáil, tá difríochtaí tábhachtacha ann. Déanfaidh an páipéar seo athbhreithniú ar na difríochtaí ríthábhachtacha, leagfar amach na ceanglais sábháilteachta táirgí infheidhme a bhaineann le gach ceann acu agus déanfaidh sé achoimre ar an gcaoi a bhfuil cóid ag teacht chun cinn agus aghaidh á tabhairt ar an dá chineál suiteálacha.

Ag tabhairt isteachUPS

Foirmiú

Is córas leictreach é córas UPS atá deartha chun cumhacht mheandarach atá bunaithe ar shruth ailtéarnach a sholáthar le haghaidh ualaí criticiúla i gcás teipe eangaí leictrigh nó modhanna teipe foinse cumhachta príomhlíonra eile. Tá an UPS meánmhéide chun leanúint mheandarach de mhéid réamhshocraithe cumhachta a sholáthar ar feadh tréimhse ar leith. Ligeann sé seo d’fhoinse cumhachta tánaisteach, m.sh., gineadóir, teacht ar líne agus leanúint ar aghaidh le cúltaca cumhachta. Féadfaidh an UPS ualaí neamhriachtanacha a mhúchadh go sábháilte agus leanúint ar aghaidh ag soláthar cumhachta d’ualaí trealaimh níos tábhachtaí. Tá córais UPS ag soláthar an tacaíocht ríthábhachtach seo d'fheidhmchláir éagsúla le blianta fada anuas. Bainfidh UPS úsáid as fuinneamh stóráilte ó fhoinse fuinnimh chomhtháite. Is éard atá i gceist leis seo go hiondúil banc cadhnra, sár-toilleoir nó gluaiseacht mheicniúil roth eitilte mar fhoinse fuinnimh.

Is éard atá i UPS tipiciúil a úsáideann banc ceallraí chun é a sholáthar na príomhchodanna seo a leanas:

Ceartaitheoir/luchtaire – Glacann an chuid UPS seo an príomhlíonra AC, ceartaíonn sé é agus táirgeann sé voltas DC a úsáidtear chun na cadhnraí a luchtú.

• Inverter – I gcás teip ar an soláthar príomhlíonra, déanfaidh an t-inverter an chumhacht DC atá stóráilte sna cadhnraí a thiontú go aschur cumhachta AC glan atá oiriúnach don trealamh tacaithe.

• Lasc aistrithe – Gléas lasctha uathoibríoch agus meandarach a aistríonn cumhacht ó fhoinsí éagsúla, m.sh. príomhlíonra, inverter UPS agus gineadóir, chuig ualach criticiúil.

• Banc ceallraí – Stórálann sé an fuinneamh a theastaíonn le go bhféadfaidh an UPS an fheidhm atá beartaithe dó a chomhlíonadh.

Caighdeáin reatha le haghaidh córais UPS

• Is é an caighdeán ANSI reatha SAM do UPS ná UL 1778/C22.2 Uimh. 107.3, an Caighdeán do Chórais Cumhachta Do-idirbhriste, a shainíonn UPS mar “meascán de thiontairí, lasca, agus gléasanna stórála fuinnimh (cosúil le cadhnraí) arb é atá iontu cumhacht. córas chun leanúnachas cumhachta go hualach a choinneáil i gcás teipe cumhachta ionchuir.”

• Tá eagráin nua de IEC 62040-1 agus IEC 62477-1 á bhforbairt. Déanfar UL/CSA 62040-1 (agus UL/CSA 62477-1 a úsáid mar Chaighdeán tagartha) a chomhchuibhiú leis na caighdeáin seo.

Ag tabhairt isteach stóráil fuinnimh córais (ESS)

Tá tarraingt ag na SFSanna mar fhreagra ar roinnt dúshlán atá roimh infhaighteacht agus

iontaofacht i margadh fuinnimh an lae inniu. Cuidíonn ESS, go háirithe iad siúd a úsáideann teicneolaíochtaí ceallraí, le hinfhaighteacht athraitheach foinsí in-athnuaite amhail cumhacht gréine nó gaoithe a mhaolú. Is foinse cumhachta iontaofa é ESS le linn buaic-amanna úsáide agus féadann sé cabhrú le bainistíocht ualaigh, luaineachtaí cumhachta agus feidhmeanna eile a bhaineann leis an ngreille. Úsáidtear ESS le haghaidh feidhmeanna fóntais, tráchtála, tionsclaíocha agus cónaithe.

Caighdeáin reatha CSE

Is é UL 9540, an Caighdeán do Chórais agus Trealamh Stórála Fuinnimh, an caighdeán náisiúnta Mheiriceá agus Cheanada do ESS.

• Foilsíodh den chéad uair in 2016, cuimsíonn UL 9540 iltheicneolaíochtaí do ESS lena n-áirítear córais stórála fuinnimh ceallraí (BESS). Clúdaíonn UL 9540 teicneolaíochtaí stórála eile freisin: ESS meicniúil, m.sh., stóráil rotha eitilte péireáilte le gineadóir, ESS ceimiceach, eg, stóráil hidrigine péireáilte le córas cille breosla, agus ESS teirmeach, m.sh. stóráil teasa folaigh péireáilte le gineadóir.
• Sainmhíníonn UL 9540, a dhara eagrán, córas stórála fuinnimh mar “Trealamh a fhaigheann fuinneamh agus a sholáthraíonn bealach chun an fuinneamh sin a stóráil i bhfoirm éigin le húsáid níos déanaí chun fuinneamh leictreach a sholáthar nuair is gá.” Éilíonn an dara eagrán de UL 9540 freisin go gcuirfí BESS faoi réir UL 9540A, an Modh Tástála Caighdeánach chun Iomadú Dóiteáin Reatha Teirmeach a Mheas i gCórais Stórála Fuinnimh Cadhnraí, más gá chun freastal ar eisceachtaí sna cóid.
• Tá UL 9540 ina thríú eagrán faoi láthair.

Comparáid a dhéanamh idir ESS agus UPS

Feidhmeanna agus toise

Tá CSE cosúil le UPS ó thaobh tógála de ach tá difríocht idir an úsáid a bhaintear as. Cosúil le UPS, cuimsíonn ESS meicníocht stórála fuinnimh cosúil le cadhnraí, trealamh comhshó cumhachta, m.sh., inverters, agus leictreonaic agus rialuithe éagsúla eile. Murab ionann agus UPS, áfach, d’fhéadfadh CSE oibriú i gcomhthreo leis an eangach, rud a fhágann go mbíonn níos mó rothaíochta ar an gcóras ná mar a bheadh ​​ag UPS riamh. Is féidir le CSE comhoibriú idirghníomhach leis an eangach nó ar mhodh neamhspleách, nó leis an dá cheann, ag brath ar an gcineál córais comhshó cumhachta a úsáidtear. Féadfaidh ESS oibriú mar fheidhmiúlacht UPS fiú. Cosúil le UPS, is féidir le ESS teacht i méideanna éagsúla ó chóras cónaitheach beag atá níos lú ná 20 kWh fuinnimh d'iarratais fóntais ag baint úsáide as córais coimeádáin fuinnimh il-megawatt le racaí ceallraí il laistigh den choimeádán.

Comhdhéanamh ceimiceach agus sábháilteacht

Ba chadhnraí luaidhe-aigéid nó nicil-caidmiam na ceimicí ceallraí tipiciúla a úsáidtear in UPS i gcónaí. Murab ionann agus UPS, úsáideann BESS teicneolaíochtaí cosúil le cadhnraí litiam-ian ón tús toisc go bhfuil feidhmíocht timthriall níos fearr ag cadhnraí litiam-ian agus dlús fuinnimh níos airde, rud a fhéadfaidh níos mó fuinnimh a sholáthar i lorg fisiceach níos lú. Tá ceanglais chothabhála i bhfad níos ísle ag cadhnraí litiam-ian ná teicneolaíochtaí ceallraí traidisiúnta. Ach faoi láthair, úsáidtear cadhnraí litiam-ian níos mó agus níos mó in iarratais UPS.

Mar sin féin, de bharr timpiste thromchúiseach in Arizona in 2019 a bhain le ESS a úsáideadh in iarratais áirgiúlachta, tharla gortuithe tromchúiseacha do roinnt chéad fhreagróirí agus tharraing aird na bpáirtithe leasmhara éagsúla, lena n-áirítear rialtóirí agus gníomhaireachtaí árachais. Chun a áirithiú nach gcuirfear isteach ar an réimse fáis seo ag teagmhais sábháilteachta inseachanta, ní mór sonraíochtaí agus caighdeáin iomchuí a fhorbairt le haghaidh CSE. Chun forbairt sonraíochtaí agus caighdeáin sábháilteachta cuí a spreagadh do ESS, sheol Roinn Fuinnimh na SA (DOE) an chéad fhóram bliantúil ar Shábháilteacht agus Iontaofacht ESS in 2015.

Chuir an chéad Fhóram DOE ESS le cuid mhór oibre ar shonraíochtaí agus ar chaighdeáin CSE. Is é an ceann is suntasaí ná forbairt NEC Uimh. nuashonraithe freisin le haghaidh leaganacha 2023.

Stádas reatha na gcaighdeán ESS agus UPS

Is é an sprioc atá ag gach gníomhaíocht forbartha rialacha agus caighdeán ná aghaidh a thabhairt go leordhóthanach ar shlándáil na gcóras sin. Ar an drochuair, chruthaigh caighdeáin reatha roinnt mearbhaill sa tionscal.

1.NFPA 855. Is é an príomhdhoiciméad a dhéanann difear do shuiteáil BESS agus UPS an leagan 2020 de NFPA 855, Caighdeán um Shuiteáil Córais Stórála Fuinnimh Stáiseanóireachta. Sainmhíníonn NFPA 855 stóráil fuinnimh mar “chóimeáil gléas amháin nó níos mó atá in ann fuinneamh a stóráil le haghaidh soláthair amach anseo d’ualaí leictreacha áitiúla, greillí fóntais, nó tacaíocht eangaí.” Áirítear leis an sainmhíniú seo iarratais ar UPS agus ESS. Ina theannta sin, éilíonn NFPA 855 agus cóid dóiteáin go ndéanfaí ESSanna a mheas agus a dheimhniú go UL 9540. Mar sin féin, ba é UL 1778 an caighdeán sábháilteachta táirgí traidisiúnta do UPS i gcónaí. Rinneadh measúnú neamhspleách ar an gcóras maidir le comhlíonadh na gceanglas sábháilteachta is infheidhme agus tacaíonn sé le suiteáil shábháilte. Mar sin, tá roinnt mearbhaill sa tionscal mar gheall ar riachtanas UL 9540.

2. UL 9540A. Éilíonn UL 9540A tosú ón leibhéal ceallraí agus tástáil céim ar chéim go dtí an leibhéal suiteála a rith. De bharr na gceanglas seo tá córais UPS faoi réir caighdeáin mhargaíochta nach raibh ag teastáil san am a chuaigh thart.

3.UL 1973. Is é UL 1973 an caighdeán sábháilteachta córas ceallraí do ESS agus UPS. Mar sin féin, ní chuimsíonn leagan UL 1973-2018 forálacha tástála maidir le cadhnraí luaidhe-aigéad, rud atá ina dhúshlán freisin do chórais UPS a úsáideann teicneolaíocht ceallraí traidisiúnta cosúil le cadhnraí luaidhe-aigéad.

Achoimre

Faoi láthair, tá an NEC (Cód Náisiúnta Leictreach) agus NFPA 855 ag soiléiriú na sainmhínithe seo.

• Mar shampla, soiléiríonn leagan 2023 de NFPA 855 go bhfuil cadhnraí sonracha luaidhe-aigéad agus nicil-caidmiam (600 V nó níos lú) liostaithe in UL 1973.
• Ina theannta sin, ní gá córais ceallraí luaidhe-aigéad atá deimhnithe agus marcáilte de réir UL 1778 a dheimhniú de réir UL 9540 nuair a úsáidtear iad mar sholáthar cumhachta cúltaca.

D'fhonn an fhadhb a réiteach maidir le heaspa caighdeáin tástála do chadhnraí luaidhe-aigéad agus nicil-caidmiam in UL 1973, cuireadh Aguisín H (Meastóireacht a dhéanamh ar roghanna eile seachas cadhnraí luaidhe-aigéad nó nicil-caidmiam atá rialaithe comhla nó aeraithe) go sonrach leis an. an tríú eagrán de UL 1973 a eisíodh i mí Feabhra 2022.

Is forbairt dhearfach iad na hathruithe seo chun riachtanais suiteála sábháilte UPS agus ESS a idirdhealú. Áirítear le hobair bhreise Airteagal 480 NEC a thabhairt cothrom le dáta chun aghaidh a thabhairt ar cheanglais suiteála le haghaidh teicneolaíochtaí seachas luaidhe-aigéad agus nicil-caidmiam. Ina theannta sin, ní mór an caighdeán NFPA 855 a nuashonrú tuilleadh chun soiléireacht níos fearr a sholáthar ar rialacháin um chosaint dóiteáin, go háirithe maidir leis na teicneolaíochtaí éagsúla a úsáidtear in iarratais stáiseanóireachta, cibé an UPS nó ESS iad.

Tá súil ag an údar go bhfeabhsóidh athruithe leanúnacha sábháilteacht an tionscail, is cuma má úsáidtear UPS traidisiúnta nó ESS. De réir mar a fheicimid réitigh stórála fuinnimh ag méadú ar bhealaí suntasacha agus tapa, tá sé ríthábhachtach dul i ngleic le sábháilteacht intreach táirgí chun nuálaíocht sábháilteachta a dhíghlasáil agus chun freastal ar riachtanais na sochaí.