Comment garantir la sécurité d'un système de stockage d'énergie ? Ces 13 points clés doivent impérativement être respectés !
La sécurité est primordiale pour les systèmes de stockage d'énergie. Choisir une architecture et un système de contrôle conformes aux normes de sécurité, et élaborer un plan d'urgence adapté, permet de réduire considérablement les risques d'incidents sur site.
La multiplication récente des incidents liés à la sécurité des batteries a suscité une vive inquiétude au sein du secteur. Par conséquent, la sécurité est un critère essentiel à prendre en compte lors du choix d'un système de stockage d'énergie. Face à la multitude d'options disponibles sur le marché, nous souhaitons fournir des recommandations afin d'aider les acheteurs à opter pour des systèmes et des produits de stockage d'énergie plus sûrs.
Nos équipes d'ingénieurs ont consacré des années à la recherche et à la comparaison des architectures système et des composants possibles pour tous les systèmes de stockage d'énergie. Nous avons résumé ici 13 points clés à prendre en compte lors du choix d'un système de stockage d'énergie afin de vous aider à faire un choix éclairé en vue de son installation.
1. Choisissez la cellule correcte
Du point de vue de la sécurité, on distingue la sécurité primaire (mesures préventives contre les accidents) et la sécurité secondaire (mieux maîtriser et gérer l'évolution des accidents). La sécurité primaire est directement liée aux cellules du système de stockage d'énergie.
Il existe différents types de batteries sur le marché, chacune présentant ses avantages, mais le plus important est de choisir une batterie conforme à la norme IEC 62619. Comme l'indique son titre, « Éléments secondaires et batteries contenant des électrolytes alcalins ou autres électrolytes non acides – Exigences de sécurité pour les éléments secondaires au lithium de qualité industrielle », cette norme vise spécifiquement à garantir la sécurité des éléments.
2. Assurer l'intégration sûre des modules, des armoires électriques et des conteneurs
Pour les modules et les panneaux : assurez-vous que la batterie est conforme aux normes UL 1973 et IEC 62619.
Choisir une batterie certifiée UL9540A signifie que le système de stockage d'énergie a réussi le test de l'agence UL simulant un emballement thermique afin de vérifier si un incendie se propagera.
Il convient de tenir compte des contraintes mécaniques, thermiques, électriques et de sécurité. Tous les systèmes destinés aux applications marines, de transport ou stationnaires sont soumis à un processus rigoureux de tests et de certification.
3. Investissez dans un système de gestion de batterie sûr et un logiciel de gestion de l'énergie
L'utilisation de composants sûrs et conformes est une première étape indispensable pour garantir une sécurité optimale des batteries ; toutefois, leur utilisation est tout aussi cruciale. C'est pourquoi un système de gestion de batterie (BMS) doit veiller à ce que l'utilisation de la batterie ne dépasse pas ses limites. Pour garantir cette sécurité fonctionnelle, le BMS doit être certifié conforme à la norme IEC 61508, qui définit la sécurité fonctionnelle des systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables.
Les systèmes de gestion de batterie (BMS) génèrent d'importantes quantités de données, lues par un logiciel de gestion de l'énergie (EMS), enregistrées localement et sauvegardées régulièrement sur un système cloud sécurisé. Toutes ces données peuvent être utilisées pour l'analyse des défaillances ou des écarts de la batterie et pour l'optimisation du système.
4. Partitionnement du système pour mieux contenir les accidents
Le cloisonnement des systèmes de stockage d'énergie dans des enceintes étanches peut contribuer à prévenir le déclenchement et la propagation des incendies.
LeBlock est la nouvelle solution de stockage d'énergie de Leclanché : sûre, modulaire, évolutive et prête à l'emploi. Elle est conçue pour simplifier la logistique et réduire les coûts globaux et l'empreinte carbone.
Les modules de batterie sont logés dans des conteneurs à haute résistance, ce qui contribue à empêcher la propagation du feu.
L'enveloppe présente d'excellentes performances en matière de résistance au feu et d'isolation thermique, ce qui permet de réduire la consommation de sources auxiliaires, garantissant ainsi que la batterie est indépendante de l'environnement extérieur et fonctionne à une certaine température (généralement entre 20 et 23 °C).
5. Choisissez le bon système de protection incendie
Le zonage des systèmes de stockage d'énergie constitue une solution passive pour améliorer la sécurité, mais il existe également des moyens actifs de lutter contre les incendies. L'objectif du système de protection incendie est d'empêcher la propagation des incendies autres que ceux des batteries aux autres cellules de l'armoire, évitant ainsi qu'un petit incident impliquant quelques cellules ne se transforme en un incendie de grande ampleur, dont les conséquences pourraient s'étendre à l'ensemble de l'armoire ou du conteneur. Les systèmes anti-incendie standard comprennent des détecteurs de fumée et de température ainsi que des systèmes d'aérosolisation qui se déclenchent automatiquement lorsque l'incendie atteint un certain niveau.
6. Utilisez des panneaux de ventilation anti-explosion pour assurer la sécurité des employés.
La sécurité du personnel est primordiale. Même lorsque les sites de stockage sont sécurisés, des employés travaillent à proximité lors des opérations de maintenance et des contrôles de routine des systèmes. Ils peuvent se trouver près des armoires de stockage d'énergie et des conteneurs d'expédition en cas d'incendie ou d'explosion. Pour assurer leur sécurité, un évent d'explosion évacue la pression d'un incendie interne par le haut, protégeant ainsi les personnes travaillant dans la zone des explosions latérales.
Les évents d'explosion doivent être conçus et fabriqués conformément à la norme NFPA 68.
7. Fournir un plan d'intervention d'urgence
Les actions à entreprendre par les services d'urgence lors d'une situation d'urgence sur un site ne sont pas toujours évidentes et varient selon le système et les conditions locales. Il est donc essentiel d'élaborer différents plans d'intervention d'urgence pour le site et de former les services d'intervention d'urgence locaux.
Durant l'événement, l'enveloppe du conteneur doit rester fermée jusqu'à ce que sa température atteigne la plage normale, et la température ambiante doit être surveillée et réduite si nécessaire.
8. avec fonction « arrêt d'urgence »
Si le système de gestion de l'énergie (EMS), le système de gestion de batterie (BMS) ou tout autre dispositif de sécurité détecte un problème de sécurité ou une anomalie de la batterie, le système de batterie doit pouvoir être arrêté de manière contrôlée. La fonction d'arrêt d'urgence manuel, actionnable par l'opérateur ou les services d'urgence, est également essentielle.
9. Peut détecter les défauts d'isolation électrique
La plupart des batteries sont hors terre, c'est-à-dire isolées de la terre. Un système de surveillance d'isolation avancé, conforme à la norme CEI 615557, doit garantir l'étanchéité du système et la sécurité des équipements électriques. La granularité de la surveillance d'isolation doit être suffisamment fine pour assurer une bonne précision de détection, et le nombre d'éléments déconnectés du circuit peut être contrôlé par la fonction d'arrêt d'urgence.
Dans l'architecture LeBlock, chaque armoire électrique dispose de son propre système de surveillance de l'isolation et peut détecter et isoler automatiquement les défauts et déconnecter le circuit de la batterie avant que des problèmes graves ne surviennent.
10. Se conformer aux principales normes de sécurité telles que IEC et UL
Aux États-Unis, les systèmes de stockage d'énergie doivent respecter les normes pertinentes de la norme NFPA 855 afin d'atténuer les risques potentiels.
Conformément aux exigences de la CEI (Commission électrotechnique internationale), le système doit être conçu selon la norme CEI 62933 Partie 2 afin de répondre aux exigences de sécurité pour l'intégration des systèmes d'amélioration de l'énergie du réseau.
11. Le système comporte un sectionneur.
Pour des raisons de sécurité, le système doit être équipé de tous les dispositifs de protection contre les surintensités nécessaires, tels que des interrupteurs de charge, afin de garantir la sécurité des opérations de maintenance.
12. Le système est conforme aux normes de sécurité électrique telles que la norme CEI 60364 ou la norme nord-américaine NEC 706.
Vérifiez que le système de stockage d'énergie est conforme à toutes les normes CEI et UL pertinentes pour les installations de sécurité électrique – notamment en ce qui concerne les systèmes de fusibles avancés afin de protéger l'installation de stockage d'énergie contre les risques de courts-circuits.
Date de publication : 23 septembre 2023