UL 9540 та UL 9540A для систем зберігання енергії на літієвих батареях: посібник для покупця

Ринок акумуляторних систем зберігання енергії в США стрімко зростає в житловому, комерційному, промисловому та автономному сегментах. Оскільки дедалі більше сонячних проєктів поєднують фотогальванічну генерацію з літієвими батареями, покупцям слід дивитися поза межі ємності батареї та ціни, оцінюючи систему зберігання енергії.

Для проєктів, у яких використовується літієва батарея для сонячної системи, у дискусії щодо відповідності вимогам у США часто з'являються два стандарти: UL 9540 та UL 9540A. Хоча їхні назви схожі, вони слугують різним цілям.

UL 9540 стосується безпеки повної системи зберігання енергії та обладнання, тоді як UL 9540A надає метод випробувань для оцінки поширення пожежі внаслідок теплового розгону. Розуміння цієї відмінності може допомогти розробникам проєктів, дистриб'юторам, підрядникам EPC та імпортерам ухвалювати кращі рішення щодо закупівель.

Що таке UL 9540?

UL 9540 — це стандарт безпеки систем та обладнання для зберігання енергії. Його сфера охоплює системи зберігання енергії, призначені для отримання та зберігання енергії з подальшим наданням електричної енергії навантаженням або електроенергетичній системі. Стандарт охоплює електрохімічні, хімічні, механічні, теплові та інші технології зберігання енергії.

Для проєктів із літієвими батареями UL 9540 є важливим, оскільки він оцінює систему зберігання енергії (ESS) як систему, а не розглядає батарею як ізольований компонент.

Система зберігання енергії може включати батареї, системи управління батареями, обладнання для перетворення потужності, засоби керування, пристрої захисту, корпуси та інші компоненти. UL 9540 оцінює, як ці елементи працюють разом, і охоплює безпеку на рівні системи.

Ця відмінність особливо важлива, коли проєкт використовує гібридний сонячний інвертор із батареєю. Наявність окремо сертифікованої батареї та окремо сертифікованого інвертора не означає автоматично, що об'єднана система є ESS, сертифікованою за UL 9540.

Що таке UL 9540A?

UL 9540A — це стандартний метод випробувань для оцінки поширення пожежі внаслідок теплового розгону в акумуляторних системах зберігання енергії.

UL 9540A — це не загальний стандарт сертифікації продукції, а стандартизований метод дослідження того, що відбувається, коли в системі зберігання енергії на акумуляторах виникає тепловий розгін.

Випробування можуть досліджувати поведінку теплового розгону, виділення тепла й газів, поширення між комірками або модулями, розповсюдження пожежі, ризики дефлаграції та ефективність заходів захисту. UL Solutions визначає в методології UL 9540A випробування на рівні комірки, модуля, блоку та установки.

Для покупців ключовий момент простий:

UL 9540 оцінює безпеку ESS; UL 9540A оцінює поведінку поширення пожежі в сценаріях теплового розгону.

Вони доповнюють одне одного, а не є взаємозамінними.

Чому UL 9540 важливий у Сполучених Штатах

Проєкти зберігання енергії в США підпадають під поєднання стандартів на продукцію, електротехнічних норм, протипожежних норм, вимог до будівель і вимог місцевих органів влади.

UL 9540 може надати підтвердження того, що систему зберігання енергії було оцінено як інтегровану систему, а не просто зібрано з непов'язаних компонентів.

Це особливо важливо, коли акумулятори й інвертори постачаються від різних виробників. UL Solutions пояснює, що використання окремо сертифікованих компонентів не обов'язково встановлює сумісність як повноцінної ESS. Взаємодія між акумулятором, інвертором, BMS і системою захисту потребує належної оцінки.

Тому для проєкту, у якому використовується гібридний інвертор із резервним живленням від акумулятора, покупцям слід запитати, чи визнається запропонована конфігурація повноцінною ESS і чи охоплюється комбінація акумулятора та інвертора відповідною оцінкою.

Чому UL 9540A важливий для пожежної безпеки

Літій-іонні акумуляторні системи можуть зазнавати теплового розгону за певних умов відмови. Коли тепловий розгін починається, можуть виділятися тепло та гази, що потенційно впливає на сусідні елементи, модулі, акумуляторні блоки або обладнання.

UL 9540A розроблено для характеристики цих ризиків і визначення того, чи може тепловий розгін поширюватися.

Цей метод випробувань стає особливо актуальним при оцінці більших акумуляторних систем, зовнішніх корпусів, контейнерних сховищ та установок, де протипожежні бар'єри або інші захисні заходи залежать від задокументованих результатів випробувань.

UL Solutions зазначає, що UL 9540A прямо цитується в NFPA 855 для великомасштабних вогневих випробувань. Видання NFPA 855 2026 року також вносить значні зміни щодо великомасштабних вогневих випробувань і сценаріїв, які передбачають потенційне поширення вогню між блоками BESS.

Це робить UL 9540A дедалі важливішим чинником для планування проєктів у США.

UL 9540 проти UL 9540A: ключові відмінності

Покупець не повинен розглядати звіт UL 9540A як заміну сертифікації UL 9540.

Так само, включення до списку UL 9540 не означає, що кожна можлива конфігурація монтажу матиме ідентичну пожежну поведінку. Фактичний хімічний склад батареї, корпус, конструкція системи, відстані, засоби керування та умови монтажу все ще мають значення.

Що покупці повинні перевірити перед придбанням

При закупівлі сонячних енергосистем з акумуляторним зберіганням покупці в США повинні запитувати документацію як на рівні компонентів, так і на рівні системи.

Почніть з точної конфігурації продукту. Зафіксуйте модель батареї, хімічний склад, номінальну напругу, ємність, модель інвертора, тип корпусу, BMS та передбачуване середовище монтажу.

Це важливо, оскільки постачальник може пропонувати кілька конфігурацій акумуляторів. Наприклад, Anern пропонує рішення на літієвих акумуляторах 25,6 В 200 А·год, 48 В 200 А·год, 48 В 300 А·год, стійкового монтажу, настінного монтажу та комерційні високовольтні літієві акумуляторні системи.

Потім покупець має підтвердити, чи стосується документація саме тієї конфігурації, яку він купує, а не схожого продукту з тієї ж лінійки.

Для більших проєктів також перевірте, чи має запропонована система відповідну оцінку UL 9540 і чи доступні дані випробувань UL 9540A для передбачуваного акумулятора та конфігурації встановлення.

Ємність акумулятора — це не те саме, що відповідність вимогам

Поширена помилка покупців — надмірний акцент на ємності.

Наприклад, літієвий акумулятор 25,6 В 200 А·год і літієвий акумулятор 48 В 200 А·год обидва мають номінальну ємність 200 А·год, але вони представляють різні конфігурації напруги та енергії.

Поточний портфель Anern включає обидва типи, а також продукти на 300 А·год і комерційні системи, такі як високовольтний літієвий акумулятор 60 кВт·год/30 кВт.

Однак лише ємність не визначає, чи придатна система зберігання енергії в акумуляторах для встановлення в США.

Покупці мають оцінювати разом електричну сумісність, функціональність BMS, інтеграцію з інвертором, конструкцію корпусу, середовище встановлення, протипожежний захист і застосовні вимоги до сертифікації.

Це особливо важливо при порівнянні варіантів зберігання енергії в сонячних акумуляторах або розрахунку очікуваної ціни сонячних енергосистем із зберіганням енергії в акумуляторах. Нижча цінова пропозиція на обладнання може не означати нижчу загальну вартість проєкту, якщо потрібні додаткові інженерні роботи, випробування або роботи із забезпечення відповідності.

Рівні тестування UL 9540A

Одним із найкорисніших аспектів UL 9540A є його багаторівневий підхід.

На рівні комірки тестування оцінює характеристики теплового розгону та гази, що виділяються коміркою.

На рівні модуля тестування досліджує поширення між комірками та оцінює виділення тепла й газів.

На рівні блоку увага розширюється до поширення між модулями, виділення тепла й газів, а також потенційної дефлаграції або повторного займання.

На рівні установки тестування може оцінити ефективність систем пожежозахисту та потенційний вплив події більшого масштабу.

Застосовна стратегія тестування залежить від конструкції системи накопичення енергії (ESS), умов установки, чинних норм і вимог проєкту. Тому покупцям слід обговорити заплановану установку з виробником і відповідними фахівцями з норм, а не припускати, що один рівень тестування підходить для кожного проєкту.

А як щодо комбінації батареї та інвертора?

Сучасні системи сонячного накопичення енергії часто поєднують батарею LiFePO4 з інвертором, здатним керувати генерацією фотоелектричної енергії, заряджанням батареї, розряджанням батареї, взаємодією з мережею та резервними навантаженнями.

Це створює важливу проблему відповідності: батарею та інвертор не завжди можна оцінювати незалежно.

UL Solutions особливо наголошує на важливості сумісності акумуляторної батареї, інвертора, BMS і систем захисту при формуванні ESS.

Тому покупцю, який розглядає гібридний акумуляторний інвертор, слід запитати:

• Чи схвалено акумулятор для передбачуваного інвертора?

• Чи охоплено повну конфігурацію відповідною оцінкою ESS?

• Чи сумісні функції зв'язку BMS та захисту?

• Чи відповідає монтаж оціненій конфігурації?

• Чи доступні відповідні дані UL 9540A, коли це потрібно?

• Чи задоволені вимоги місцевих AHJ?

Ці питання можуть бути ціннішими за просте порівняння ємності акумулятора чи вихідної потужності інвертора.

Як Anern відповідає потребам закупівель у сфері сонячного зберігання енергії в США

Anern пропонує широкий асортимент літієвих акумуляторів для житлових, промислових, комерційних і сонячних систем зберігання енергії. Його поточний асортимент включає настінні та стійкові літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) акумулятори, моделі на 100 А·год, 200 А·год і 300 А·год, а також високовольтні комерційні системи зберігання енергії.

Компанія також заявляє, що її літієві акумуляторні системи оснащені технологією BMS і призначені для застосування в домашніх, промислових і комерційних сонячних системах. На її вебсайті вказано сертифікати CE, RoHS, UN38.3, MSDS та іншу документацію щодо безпеки для її акумуляторних продуктів.

Однак для покупців у США ці документи слід розглядати окремо від вимог UL 9540 і UL 9540A. Загальні сертифікати постачальника на акумулятори не встановлюють автоматично відповідність для повної установки ESS у США.

Правильний підхід полягає в тому, щоб запросити документацію, специфічну для продукту та системи, для запропонованого проєкту.

Практичний контрольний список відповідності для США

Перш ніж купувати літієву акумуляторну систему зберігання енергії для Сполучених Штатів, покупці повинні підтвердити:

1. Ідентифікація продукту: перевірте точні моделі акумулятора, інвертора, BMS і корпусу.

2. Оцінка системи: визначте, чи має повна ESS застосовну сертифікацію або оцінку UL 9540.

3. Вогневі випробування: перевірте, чи доступні дані випробувань UL 9540A і чи застосовні вони до запропонованої конфігурації.

4. Умови встановлення: підтвердьте, що ємність акумулятора, корпус, відстані, розташування та заходи захисту відповідають оціненій конструкції.

5. Вимоги до кодексів: Перегляньте застосовні вимоги NFPA, NEC, IFC, IRC та місцевих органів AHJ.

6. Документація: Запросіть актуальні сертифікати, звіти, посібники, інструкції з монтажу та інформацію про сумісність системи.

7. Перевірка з урахуванням конкретного проєкту: Для більших комерційних систем узгодьте з генеральним підрядником EPC, інженером з пожежної безпеки та органом, що має юрисдикцію, перш ніж остаточно затвердити обладнання.

Головний висновок

Для проєктів зберігання енергії на літієвих батареях у США UL 9540 і UL 9540A відповідають на різні, але пов'язані між собою питання безпеки.

UL 9540 зосереджується на повній системі зберігання енергії та її інтегрованій безпеці, тоді як UL 9540A надає структурований метод оцінки поширення пожежі внаслідок теплового розгону. Жоден з них не слід розглядати як заміну іншого, коли обидва є актуальними для проєкту.

Для покупців, які порівнюють акумулятор LiFePO4 для сонячної системи або комерційну систему BESS, відповідність вимогам слід оцінювати на рівні системи, а не просто за напругою, номіналом Ah або ціною акумулятора.

Оскільки нормативні вимоги США щодо зберігання енергії продовжують розвиватися, рання перевірка UL 9540, UL 9540A, застосовних протипожежних норм і вимог місцевих органів AHJ може зменшити ризики перепроєктування та допомогти створити чіткіший шлях від закупівлі до введення в експлуатацію. Для таких виробників, як Anern, підтримка широкого портфеля акумуляторів і систем сонячного зберігання забезпечує гнучкість, але покупці в США завжди повинні підтверджувати, що конкретна конфігурація, запропонована для їхнього проєкту, відповідає застосовним американським вимогам.