Ang mga teknolohiya nga dili maputol nga suplay sa kuryente (UPS) gigamit sa lainlaing mga aplikasyon sa daghang mga tuig aron suportahan ang padayon nga operasyon sa mga yawe nga karga sa panahon sa mga pagkabalda sa kuryente gikan sa grid. Kini nga mga sistema gigamit sa daghang lain-laing mga lokasyon aron mahatagan ang dugang nga resistensya gikan sa mga pagkabalda sa grid nga makabalda sa operasyon sa gitakda nga mga karga. Ang mga sistema sa UPS kasagarang gigamit sa pagpanalipod sa mga kompyuter, pasilidad sa kompyuter ug kagamitan sa telekomunikasyon. Uban sa bag-o nga ebolusyon sa bag-ong mga teknolohiya sa enerhiya, ang mga sistema sa pagtipig sa enerhiya (ESS) paspas nga midaghan. Ang ESS, ilabina kadtong naggamit sa mga teknolohiya sa baterya, kasagarang ginasuplayan sa mga renewable nga tinubdan sama sa solar o wind power ug makapahimo sa pagtipig sa enerhiya nga gihimo niini nga mga tinubdan aron magamit sa lain-laing mga panahon.

Ang kasamtangan nga sumbanan sa US ANSI alang sa UPS mao ang UL 1778, ang Sumbanan alang sa Uninterruptible Power Systems. ug CSA-C22.2 No. 107.3 para sa Canada. Ang UL 9540, ang Standard alang sa Energy Storage Systems and Equipment, mao ang American ug Canadian national standard para sa ESS. Samtang ang mga hamtong nga mga produkto sa UPS ug ang paspas nga nag-uswag nga ESS nga gihimo adunay pipila nga pagkapareho sa mga teknikal nga solusyon, operasyon ug pag-install, adunay hinungdanon nga mga kalainan. Kini nga papel magrepaso sa mga kritikal nga kalainan, maglatid sa angay nga mga kinahanglanon sa kaluwasan sa produkto nga may kalabutan sa matag usa ug i-summarize kung giunsa ang mga code nag-uswag sa pagsulbad sa duha ka matang sa mga instalasyon.

PagpailaUPS

Pagporma

Ang UPS system kay usa ka electrical system nga gidesinyo sa paghatag dayon ug temporaryo nga alternating current-based power para sa mga kritikal nga load kung mahitabo ang electric grid failure o uban pang mains power source failure modes. Gisukod ang UPS aron mahatagan dayon ang pagpadayon sa gitino nang daan nga kantidad sa gahum sa usa ka piho nga gidugayon. Gitugotan niini ang usa ka sekondaryang tinubdan sa kuryente, pananglitan, usa ka generator, nga moabut online ug magpadayon sa pag-backup sa kuryente. Ang UPS mahimong luwas nga isira ang dili kinahanglan nga mga karga samtang nagpadayon sa paghatag gahum sa labi ka hinungdanon nga mga karga sa kagamitan. Ang mga sistema sa UPS naghatag niining kritikal nga suporta alang sa lainlaing mga aplikasyon sa daghang mga tuig. Ang usa ka UPS mogamit sa gitipigan nga enerhiya gikan sa usa ka integrated nga tinubdan sa enerhiya. Kini kasagaran nga bangko sa baterya, supercapacitor o ang mekanikal nga paglihok sa usa ka flywheel isip tinubdan sa enerhiya.

Ang kasagaran nga UPS nga naggamit sa usa ka bangko sa baterya alang sa suplay niini naglangkob sa mga musunud nga panguna nga sangkap:

Rectifier/charger - Kini nga seksyon sa UPS nagkuha sa suplay sa AC mains, gitul-id kini ug nagpatunghag boltahe sa DC nga gigamit sa pag-charge sa mga baterya.

• Inverter - Kung adunay kapakyasan sa suplay sa mains, ang inverter mag-convert sa DC power nga gitipigan sa mga baterya ngadto sa limpyo nga AC power output nga angay alang sa gisuportahan nga kagamitan.

• Pagbalhin switch – Usa ka awtomatik ug diha-diha nga switching device nga nagbalhin sa gahum gikan sa lain-laing mga tinubdan, eg mains, UPS inverter ug generator, ngadto sa usa ka kritikal nga load.

• Baterya nga bangko – Gitipigan ang kusog nga gikinahanglan alang sa UPS aron mahimo ang katuyoan niini.

Mga sumbanan karon alang sa mga sistema sa UPS

• Ang kasamtangan nga US ANSI standard alang sa UPS mao ang UL 1778/C22.2 No. 107.3, ang Standard for Uninterruptible Power Systems, nga naghubit sa UPS isip "usa ka kombinasyon sa mga converter, switch, ug energy storage device (sama sa mga baterya) nga naglangkob sa usa ka gahum. sistema alang sa pagpadayon sa pagpadayon sa gahum sa usa ka karga sa kaso sa input power failure."

• Ubos sa pag-uswag mao ang mga bag-ong edisyon sa IEC 62040-1 ug IEC 62477-1. Ang UL/CSA 62040-1 (gamit ang UL/CSA 62477-1 isip reference Standard) ipahiuyon niini nga mga sumbanan.

Pagpaila pagtipig sa enerhiya sistema (ESS)

Ang mga ESS nakakuha og traksyon isip tubag sa daghang mga hagit nga giatubang sa pagkaanaa ug

kasaligan sa merkado sa enerhiya karon. Ang ESS, ilabina kadtong naggamit sa mga teknolohiya sa baterya, makatabang sa pagpamenos sa variable nga pagkaanaa sa mga renewable nga tinubdan sama sa solar o wind power. Ang ESS usa ka tinubdan sa kasaligan nga gahum sa panahon sa peak nga paggamit ug makatabang sa pagdumala sa load, pag-usab-usab sa kuryente ug uban pang mga gimbuhaton nga may kalabutan sa grid. Ang ESS gigamit alang sa utility, komersyal, industriyal ug residential nga mga aplikasyon.

Kasamtangang mga sumbanan alang sa ESS

Ang UL 9540, ang Standard alang sa Energy Storage Systems and Equipment, mao ang American ug Canadian national standard para sa ESS.

• Una nga gipatik sa 2016, ang UL 9540 naglakip sa daghang mga teknolohiya alang sa ESS lakip ang mga sistema sa pagtipig sa enerhiya sa baterya (BESS). Ang UL 9540 naglangkob usab sa ubang mga teknolohiya sa pagtipig: mekanikal nga ESS, pananglitan, pagtipig sa flywheel nga gipares sa usa ka generator, kemikal nga ESS, pananglitan, pagtipig sa hydrogen nga gipares sa usa ka fuel cell system, ug thermal ESS, pananglitan, tago nga pagtipig sa kainit nga gipares sa usa ka generator.
• Ang UL 9540, ang ikaduha nga edisyon niini naghubit sa usa ka sistema sa pagtipig sa enerhiya isip "Equipment nga nakadawat og enerhiya ug dayon naghatag usa ka paagi sa pagtipig niana nga enerhiya sa usa ka porma alang sa ulahi nga paggamit aron sa paghatag og elektrisidad nga enerhiya kung gikinahanglan." Ang ikaduhang edisyon sa UL 9540 dugang nga nagkinahanglan nga ang usa ka BESS ipailalom sa UL 9540A, ang Standard Test Method para sa Pag-evaluate sa Thermal Runaway Fire Propagation sa Battery Energy Storage Systems, kung gikinahanglan aron makatagbo sa mga eksepsiyon sa mga code.
• Ang UL 9540 anaa sa ikatulong edisyon niini.

Pagkumpara sa ESS sa UPS

Mga gimbuhaton ug dimensyon

Ang usa ka ESS susama sa pagtukod sa usa ka UPS apan lahi sa paggamit niini. Sama sa UPS, ang ESS naglakip sa usa ka mekanismo sa pagtipig sa enerhiya sama sa mga baterya, kagamitan sa pagbag-o sa kuryente, pananglitan, mga inverter, ug lain-laing mga elektroniko ug kontrol. Dili sama sa UPS, bisan pa, ang usa ka ESS mahimong molihok nga parehas sa grid, nga moresulta sa labi ka daghang pagbisikleta sa sistema kaysa masinati sa usa ka UPS. Ang usa ka ESS mahimong interactive nga makigtambayayong sa grid o sa usa ka standalone mode, o pareho, depende sa matang sa power conversion system nga gigamit. Ang usa ka ESS mahimo pa gani nga magtrabaho isip pag-andar sa UPS. Sama sa UPS, ang ESS mahimong moabut sa lain-laing mga gidak-on gikan sa usa ka gamay nga sistema sa pamuy-anan nga wala’y 20 kWh nga enerhiya hangtod sa mga aplikasyon sa utility gamit ang mga sistema sa sulud sa enerhiya nga multi-megawatt nga adunay daghang mga rack sa baterya sa sulud sa sulud.

Kemikal nga komposisyon ug kaluwasan

Ang kasagaran nga mga kemikal sa baterya nga gigamit sa UPS kanunay nga lead-acid o nickel-cadmium nga mga baterya. Dili sama sa UPS, ang BESS naggamit sa mga teknolohiya sama sa lithium-ion nga mga baterya gikan sa sinugdanan tungod kay ang lithium-ion nga mga baterya adunay mas maayo nga cycle performance ug mas taas nga energy density, nga makahatag og dugang nga enerhiya sa mas gamay nga pisikal nga footprint. Ang mga baterya nga Lithium-ion usab adunay mas ubos nga mga kinahanglanon sa pagmentinar kaysa tradisyonal nga mga teknolohiya sa baterya. Apan sa pagkakaron, ang mga baterya sa lithium-ion nagkadaghan usab nga gigamit sa mga aplikasyon sa UPS.

Bisan pa, usa ka grabe nga aksidente sa Arizona kaniadtong 2019 nga naglambigit sa usa ka ESS nga gigamit sa mga aplikasyon sa utility miresulta sa grabe nga kadaot sa daghang mga una nga nagtubag ug nakadani sa atensyon sa lainlaing mga stakeholder, lakip ang mga regulator ug ahensya sa seguro. Aron masiguro nga kining nagtubo nga umahan dili mabalda sa malikayan nga mga insidente sa kaluwasan, ang angay nga mga detalye ug mga sumbanan kinahanglan nga maugmad alang sa ESS. Aron madasig ang pagpalambo sa angay nga mga espesipikasyon sa kaluwasan ug mga sumbanan alang sa ESS, ang US Department of Energy (DOE) naglunsad sa unang tinuig nga forum sa ESS Safety and Reliability niadtong 2015.

Ang unang DOE ESS Forum nakatampo sa daghang trabaho sa ESS specifications ug standards. Ang labing talalupangdon mao ang pag-uswag sa NEC No. 706 ug ang pag-uswag sa NFPA 855, usa ka sumbanan alang sa mga instalasyon sa sistema sa pagtipig sa estasyon sa enerhiya, nga direktang nakaapekto sa sumbanan alang sa mga sistema sa estasyon nga baterya sa ICC IFC ug NFPA 1. Karon, ang NEC ug NFPA 855 adunay gi-update usab alang sa 2023 nga mga bersyon.

Kasamtangang kahimtang sa mga sumbanan sa ESS ug UPS

Ang katuyoan sa tanan nga mga kalihokan sa pagpauswag sa mga lagda ug sumbanan mao ang igo nga pagtubag sa seguridad sa kini nga mga sistema. Ikasubo, ang karon nga mga sumbanan nakamugna og kalibog sa industriya.

1.NFPA 855. Ang mahinungdanong dokumento nga nakaapekto sa pag-instalar sa BESS ug UPS mao ang 2020 nga bersyon sa NFPA 855, Sumbanan alang sa Pag-instalar sa Stationary Energy Storage Systems. Ang NFPA 855 naghubit sa pagtipig sa enerhiya isip "usa ka asembliya sa usa o daghan pa nga mga himan nga makahimo sa pagtipig sa enerhiya alang sa umaabot nga suplay sa lokal nga mga karga sa elektrisidad, mga utility grid, o suporta sa grid." Kini nga kahulugan naglakip sa mga aplikasyon alang sa UPS ug ESS. Dugang pa, ang NFPA 855 ug mga fire code nagkinahanglan sa mga ESS nga usisahon ug sertipikado sa UL 9540. Bisan pa, ang UL 1778 kanunay nga tradisyonal nga sumbanan sa kaluwasan sa produkto alang sa UPS. Ang sistema independente nga gisusi alang sa pagsunod sa mga kinahanglanon sa kaluwasan ug nagsuporta sa luwas nga pag-instalar. Busa, ang kinahanglanon sa UL 9540 hinungdan sa pipila ka kalibog sa industriya.

2. UL 9540A. Ang UL 9540A nanginahanglan gikan sa lebel sa baterya ug pagsulay sa lakang hangtod sa pag-agi sa lebel sa pag-install. Kini nga mga kinahanglanon nagresulta sa mga sistema sa UPS nga gipailalom sa mga sumbanan sa pagpamaligya nga wala kinahanglana kaniadto.

3.UL 1973. Ang UL 1973 mao ang sumbanan sa kaluwasan sa sistema sa baterya alang sa ESS ug UPS. Bisan pa, ang bersyon sa UL 1973-2018 wala maglakip sa mga probisyon sa pagsulay alang sa lead-acid nga mga baterya, nga usa usab ka hagit alang sa mga sistema sa UPS nga naggamit sa tradisyonal nga teknolohiya sa baterya sama sa lead-acid nga mga baterya.

Summary

Sa pagkakaron, ang NEC (National Electrical Code) ug NFPA 855 nagpatin-aw niini nga mga kahulugan.

• Pananglitan, ang 2023 nga bersyon sa NFPA 855 nagpatin-aw nga ang piho nga lead-acid ug nickel-cadmium nga mga baterya (600 V o ubos pa) gilista sa UL 1973.
• Dugang pa, ang lead-acid nga mga sistema sa baterya nga gi-sertipikado ug gimarkahan sumala sa UL 1778 dili kinahanglan nga sertipikado sumala sa UL 9540 kung gigamit ingon usa ka backup nga suplay sa kuryente.

Aron masulbad ang problema sa kakulang sa mga sumbanan sa pagsulay alang sa lead-acid ug nickel-cadmium nga mga baterya sa UL 1973, ang Appendix H (Pagtimbang-timbang sa mga alternatibo sa valve-regulated o vented lead-acid o nickel-cadmium nga mga baterya) espesipikong gidugang sa ikatulo nga edisyon sa UL 1973 nga gipagawas kaniadtong Pebrero 2022.

Kini nga mga pagbag-o nagrepresentar sa usa ka positibo nga kalamboan aron sa paglainlain sa luwas nga mga kinahanglanon sa pag-install sa UPS ug ESS. Ang dugang nga trabaho naglakip sa pag-update sa Artikulo 480 sa NEC aron mas matubag ang mga kinahanglanon sa pag-install para sa mga teknolohiya gawas sa lead-acid ug nickel-cadmium. Dugang pa, ang NFPA 855 nga sumbanan kinahanglan nga dugang nga bag-ohon aron mahatagan ang labi nga katin-awan sa mga regulasyon sa pagpanalipod sa sunog, labi na bahin sa lainlaing mga teknolohiya nga gigamit sa mga nakahunong nga aplikasyon, kung kini UPS o ESS.

Ang tagsulat naglaum nga ang padayon nga mga pagbag-o makapauswag sa kaluwasan sa industriya, bisan kung gigamit ang tradisyonal nga UPS o ESS. Samtang nakita namon nga ang mga solusyon sa pagtipig sa enerhiya nagdaghan sa hinungdanon ug paspas nga mga paagi, ang pagsulbad sa intrinsic nga kaluwasan sa mga produkto hinungdanon aron maablihan ang kabag-ohan sa kaluwasan ug matubag ang mga panginahanglanon sa katilingban.