Tiêu chuẩn NFPA 855 về Lắp đặt Hệ thống Lưu trữ Năng lượng Cố định

Tiêu chuẩn “NFPA 855 về Lắp đặt Hệ thống Lưu trữ Năng lượng Cố định” do Hiệp hội Phòng cháy Chữa cháy Quốc gia (NFPA) công bố mô tả các yêu cầu tối thiểu để giảm thiểu các mối nguy hiểm liên quan đến hệ thống lưu trữ năng lượng.

Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn về việc giảm thiểu rủi ro và đảm bảo tất cả các công trình được xây dựng đúng quy cách, có tính đến các yếu tố an toàn sinh mạng quan trọng. Tiêu chuẩn này cung cấp các tiêu chí toàn diện về phòng cháy chữa cháy cho các hệ thống lưu trữ năng lượng, dựa trên công nghệ được sử dụng, môi trường lắp đặt công nghệ, kích thước và khoảng cách giữa các hệ thống lưu trữ năng lượng, cũng như các hệ thống chữa cháy và kiểm soát hiện có. Tiêu chuẩn cũng đề cập đến các chủ đề như phát hiện và dập lửa, kiểm soát cháy nổ, thông gió xả, phát hiện khí và hiện tượng thoát nhiệt.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc thiết kế, xây dựng, lắp đặt, vận hành thử, vận hành, bảo trì và tháo dỡ các hệ thống lưu trữ năng lượng cố định, bao gồm cả các hệ thống lưu trữ năng lượng di động và xách tay được lắp đặt trong môi trường cố định và việc lưu trữ pin lithium kim loại hoặc pin lithium-ion. Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu tối thiểu để giảm thiểu các mối nguy hiểm liên quan đến hệ thống lưu trữ năng lượng và việc lưu trữ pin lithium kim loại hoặc pin lithium-ion.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống lưu trữ năng lượng và lưu trữ pin lithium kim loại hoặc pin lithium-ion vượt quá các giá trị được hiển thị trong bảng có tiêu đề "Ngưỡng dung lượng cho từng khu vực cháy hoặc lắp đặt ngoài trời" được quy định trong tiêu chuẩn. Các hệ thống lưu trữ năng lượng phải tuân thủ các yêu cầu của tiêu chuẩn này, nếu có. Hệ thống lưu trữ năng lượng di động được triển khai trong 90 ngày hoặc ít hơn tại trạm biến áp phân phối điện hoặc cơ sở phát điện sẽ không được tính vào các giá trị ngưỡng trong bảng cho hệ thống lưu trữ năng lượng cố định nếu cả hai điều kiện được quy định tại đây đều áp dụng.

Khi thế giới đang nhanh chóng chuyển sang năng lượng tái tạo, các hệ thống lưu trữ năng lượng đã trở nên thiết yếu để cân bằng các nguồn năng lượng không liên tục như năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Các hệ thống này, thường được cung cấp năng lượng bởi pin lithium-ion, lưu trữ một lượng lớn năng lượng để đảm bảo sự ổn định của lưới điện và độ tin cậy của nguồn điện. Tuy nhiên, chúng cũng tiềm ẩn những rủi ro cháy nổ đặc thù, bao gồm cả hiện tượng mất kiểm soát nhiệt. Những rủi ro này bao gồm phản ứng dây chuyền trong đó pin quá nóng, giải phóng khí dễ cháy và có khả năng bốc cháy dữ dội. Đây chính là lúc NFPA 855, một khuôn khổ quan trọng được phát triển để giảm thiểu những mối nguy hiểm này và thúc đẩy việc triển khai an toàn, phát huy tác dụng. Tiêu chuẩn này được phát triển để ứng phó với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ hệ thống lưu trữ năng lượng sau các vụ cháy pin nghiêm trọng và các lỗ hổng quy định. Bản cập nhật mới nhất cho tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu nâng cao về phát hiện cháy, dập lửa, kiểm soát nổ, thông gió xả, phát hiện khí và giảm thiểu hiện tượng mất kiểm soát nhiệt.

Tiêu chuẩn NFPA 855 áp dụng cho mọi quy mô, từ các đơn vị trên mái nhà dân dụng đến các trang trại quy mô cộng đồng, và bao gồm toàn bộ vòng đời: thiết kế, xây dựng, lắp đặt, đưa vào vận hành, bảo trì và ngừng hoạt động.

Tiêu chuẩn này nhấn mạnh thiết kế dựa trên rủi ro vốn có, điều chỉnh các biện pháp bảo vệ phù hợp với công nghệ hệ thống lưu trữ năng lượng, địa điểm lắp đặt, quy mô hệ thống và cơ sở hạ tầng chữa cháy hiện có. Tiêu chuẩn bao gồm các phần đề cập đến các yêu cầu, nguyên tắc chung, kết nối hệ thống và hướng dẫn cụ thể về công nghệ (pin, điện hóa, dòng chảy và các hệ thống khác).

Các nguyên tắc cơ bản mà tiêu chuẩn này dựa trên như sau:

• Quy định về vị trí và khoảng cách: Để ngăn ngừa cháy lan, các hệ thống lưu trữ năng lượng trong các tòa nhà dân cư nên được bố trí cách nhau ít nhất 90 cm, trừ khi các thử nghiệm cháy quy mô lớn chứng minh khoảng cách gần hơn là an toàn. Tổng công suất của các hệ thống được giới hạn ở mức 20 kWh, 80 kWh ngoài trời hoặc trong nhà để xe, và 40 kWh trong nhà ở khu vực tiện ích.
• Phát hiện và dập lửa: Hệ thống cảnh báo sớm bắt buộc phát hiện khói, nhiệt và các loại khí độc như hydro florua phát sinh từ sự cố pin lithium-ion. Các giải pháp dập lửa đa dạng, từ vòi phun nước đến chất tẩy rửa, tùy thuộc vào môi trường. Các bản cập nhật gần đây đã cải thiện các hệ thống này để xử lý tốt hơn năng lượng bị tích tụ - lượng điện năng còn lại trong pin hỏng có thể bùng phát trở lại.
• Thông gió và kiểm soát cháy nổ: Hệ thống lưu trữ năng lượng nên bao gồm hệ thống xả để loại bỏ khí dễ cháy và giảm nguy cơ cháy nổ. Hệ thống thông gió và rào chắn dập lửa sẽ bảo vệ các công trình lân cận.
• Các biện pháp an toàn về điện và kết cấu: Các kết nối phải tuân thủ NFPA 70, Quy chuẩn Điện Quốc gia, bao gồm bảo vệ chống sét lan truyền và nối đất. Các tòa nhà lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng yêu cầu phải có hệ thống ngăn cách chống cháy và hệ thống chống rò rỉ chất điện phân.

Nhìn chung, các biện pháp này giải quyết các mối nguy hiểm từ khí độc và khí dễ cháy, thất thoát năng lượng và gia tăng cường độ cháy, khiến tiêu chuẩn NFPA 855 trở thành công cụ thiết yếu cho mọi người.

Tiêu chuẩn NFPA 855 đã cải thiện an toàn hệ thống lưu trữ năng lượng bằng cách cho phép tích hợp an toàn hơn với hệ thống quang điện mặt trời và cơ sở hạ tầng lưới điện. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức. Việc áp dụng tiêu chuẩn này khác nhau tùy theo khu vực pháp lý. Một số tiểu bang bắt buộc áp dụng thông qua IFC, trong khi những tiểu bang khác yêu cầu tuân thủ tự nguyện. Các công nghệ mới nổi như pin dòng chảy hoặc lưu trữ nhiệt cần được cập nhật liên tục.

Tóm lại, tiêu chuẩn NFPA 855 nổi bật như một chuẩn mực cho sự tăng trưởng có trách nhiệm về năng lực lưu trữ năng lượng toàn cầu. Bằng cách tích hợp an toàn phòng cháy chữa cháy vào mọi giai đoạn triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng, tiêu chuẩn này không chỉ ngăn ngừa thảm họa mà còn củng cố niềm tin của công chúng vào năng lượng sạch. Việc tuân thủ tiêu chuẩn này rất quan trọng đối với tất cả mọi người tham gia vào hệ thống lưu trữ năng lượng, từ chủ nhà, người dùng pin dự phòng đến các nhà phát triển đang mở rộng quy mô các dự án lớn. Trong kỷ nguyên chuyển đổi năng lượng, NFPA 855 không chỉ là một tiêu chuẩn; nó còn đặt nền móng cho một lưới điện bền vững.

Với nhiều năm kinh nghiệm hoạt động và luôn theo sát những phát triển toàn cầu về khoa học và công nghệ, tổ chức chúng tôi sở hữu đội ngũ nhân viên lành nghề và cơ sở hạ tầng rộng lớn để thực hiện các thử nghiệm, đo lường và phân tích trong nhiều lĩnh vực cho các doanh nghiệp thuộc mọi ngành nghề. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn NFPA 855, Tiêu chuẩn Lắp đặt Hệ thống Lưu trữ Năng lượng Cố định.