Veiligheid op Systeemniveau Valideren door middel van Extreme Tests

Naarmate energieopslagsystemen in omvang blijven groeien, worden discussies over veiligheid steeds pragmatischer. In plaats van simpelweg te vragen of een systeem is gecertificeerd, stellen klanten nu een meer directe vraag: als het slechtste scenario zich voordoet, hoe reageert het systeem dan - en kan het risico nog steeds onder controle worden gehouden?

Onlangs voltooide het grootschalige energieopslagsysteem SolaX ORI 5MWh een volledige deflagratietest op systeemniveau met echte cellen onder het kader van de UL 9540A:2025-voorstel, waarbij UL Solutions rechtstreeks betrokken was bij het ontwerp, de uitvoering en de beoordeling van tests. Dit markeert de eerste deflagratietest op systeemniveau die wereldwijd door UL is uitgevoerd onder dit voorgestelde kader.

Het nabootsen van de meest veeleisende risicoscenario's op systeemniveau

De test werd uitgevoerd op een volledig geïntegreerd grootschalig energieopslagsysteem ORI 5MWh. Onder gecontroleerde omstandigheden werden echte batterijcellen opzettelijk in thermische runaway gedreven, waarbij het noodventilatiesysteem gedurende de hele test gesloten bleef. Het systeem doorliep vervolgens de volledige reeks ontvlambaar gas vrijkomen, opbouw en deflagratie, waardoor de belangrijkste risicoketen die bij de veiligheidsbeoordeling op systeemniveau wordt gebruikt, werd doorlopen.

De testlocatie, systeemopstelling en bedrijfsomstandigheden waren door UL Solutions gepland op basis van simulatiewerk en ontworpen om een zeer veeleisend scenario weer te geven. Het triggerpunt was geplaatst in een gebied waar drukgolven en vlamturbulentie zich sterker kunnen ontwikkelen, wat de uitdaging voor de structurele integriteit en drukontlastingspaden vergrootte.

Systeemrespons uitgelijnd met ontwerpverwachtingen

Testwaarnemingen toonden aan dat tijdens het deflagratiegebeuren:

• De drukontlastingsstructuur geactiveerd zoals ontworpen

• Containerdeuren bleven gedurende het gehele evenement gesloten, zonder dat er significante vervorming werd waargenomen

• De containerstructuur bleef intact, zonder scheuren

• Er werden geen componenten of structurele fragmenten uitgeworpen

• Er werden geen aanvullende risico's voor het omringend personeel of het milieu vastgesteld

De prestaties van het grootschalige energieopslagsysteem ORI 5MWh onder extreme omstandigheden leveren waardevol technisch bewijs voor de veiligheid van energieopslag op systeemniveau.

Technische beoordeling door UL Solutions

Een bij de test betrokken ingenieur voor UL Solutions merkte op: "De test was zo ontworpen dat zowel de ernst als de realisme van het deflagratiescenario werden geoptimaliseerd. Het gebruik van echte lithium-ionbatterijcellen brengt echter inherent onzekerheden met zich mee die verband houden met thermische runaway en vrije gasverspreiding.

De testlay-out was daarom ontworpen om deze onzekerheden te minimaliseren door redundante ontstekingsbronnen op te nemen, de initiatiemodus voor thermische runaway van de triggercel zorgvuldig te definiëren en de triggercel te positioneren op een locatie waar het deflagratiepotentieel maximaliseert, terwijl toch werd beoordeeld of het systeem reageerde volgens de technische logica zodra deflagratie optrad.

De testomstandigheden die werden toegepast op het grootschalige energieopslagsysteem SolaX ORI 5MWh vormden een hoog niveau van uitdaging voor zowel de structurele integriteit als de veiligheidsfuncties, en de resultaten vormen een waardevolle referentie voor het begrijpen van de veiligheidsgrenzen op systeemniveau."

SolaX perspectief: veiligheid als ontwikkelingsbasis

Vertegenwoordigers van SolaX O&O verklaarden: "Voor ons is veiligheid niet simpelweg een mijlpaal in de naleving, maar een basislijn die gedurende het hele ontwikkelingsproces herhaaldelijk wordt gevalideerd. Zodra een systeem is geïmplementeerd, worden de bijbehorende risico's uiteindelijk door de klant gedragen.

Het vroegtijdig identificeren van potentiële problemen en het duidelijk definiëren van veiligheidsgrenzen door middel van rigoureus testen, is onze fundamentele verantwoordelijkheid."

Vooruitblik

SolaX zal nauw blijven samenwerken met UL Solutions en andere internationaal erkende organisaties om de veiligheid van energieopslag te bevorderen door middel van technische validatie op systeemniveau, ter ondersteuning van de betrouwbare integratie van energieopslag in wereldwijde energiesystemen op de lange termijn.