Gesamtstruktur des Batterieenergiespeichersystems

Die Installationsplattform von BESS bietet physischen Schutz und einen festen Platz für verschiedene BESS-Innengeräte und erfüllt die Anforderungen der Umweltstandards des Standorts. Es verfügt außerdem über ein eigenes unabhängiges Stromversorgungssystem, ein Temperaturkontrollsystem, ein Wärmeisolationssystem, ein Flammschutzsystem, ein Feuermeldesystem, ein elektrisches Verriegelungssystem, ein mechanisches Verriegelungssystem, ein Sicherheitsfluchtsystem, ein Notfallsystem und ein Brandschutzsystem sowie andere dynamische Kontroll- und Sicherheitssysteme.

 

Aufgrund ihrer Konstruktions- und Installationsmethoden werden sie im Allgemeinen in feste Gebäude (einschließlich vorgefertigter Gebäude) und vorgefertigte Module unterteilt, wobei sich letztere hauptsächlich auf Container und vorgefertigte Module beziehenArten von Outdoor-Schränken, wie in der Abbildung gezeigt.

In den letzten Jahren wurden mit der steigenden Nachfrage nach Energiespeicheranwendungen und der kontinuierlichen Erweiterung intelligenter Funktionen wie Elektro- und Steuerungssystemen immer höhere Anforderungen an die Lebenszykluskosten und den Komfort von Installationsplattformen gestellt. Die Nachteile fester Gebäude, wie z. B. große Grundfläche, lange Bauzeit, Unbeweglichkeit und Unannehmlichkeiten bei einer späteren Erweiterung, treten immer deutlicher hervor, während vorgefertigte Containerinstallationsplattformen, dargestellt durch Containerkonstruktionen, immer häufiger eingesetzt werden.

Containerisierte Fertigkabinen

Containerisierte vorgefertigte Module haben das elektrische Systemlayout, das architektonische Design und die Bauweise von BESS (Building Safety System) verändert und den schnellen Bau großer oder mittelgroßer BESS-Projekte in zwei Hauptphasen ermöglicht: Vorfertigung im Werk und Installation vor Ort. Ihr standardisiertes Design, die modulare Kombination, die industrialisierte Produktion und die intensive Bauweise verkürzen nicht nur die Projektbauzyklen und reduzieren die Umweltbelastung, sondern erleichtern auch die Inbetriebnahme, die anschließende Wartung und die Erweiterung erheblich.

Außencontainer

 

Neben Containercontainern sind Außencontainer eine weitere wichtige Form der vorgefertigten Lagerung. Streng genommen sind Outdoor-Container theoretisch flexibler und spezialisierter und ermöglichen ein individuelles Design in Bezug auf strukturelle Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Aussehen, das vollständig auf der Kapazität, den elektrischen Anschlussmethoden, dem Einsatzort und den Funktionen von BESS (Body Storage System) basiert.

Durch die Anpassung an veränderte Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Abmessungen haben sich Container jedoch von einfachen Frachtcontainern zu integrierten Plattformen für elektrische Geräte entwickelt, die den einschlägigen Vorschriften und Normen entsprechen. Darüber hinaus nehmen sie aufgrund ihrer Verfügbarkeit und globalen Logistikkompatibilität immer noch einen erheblichen Anteil an Energiespeicherprojekten ein, insbesondere bei Großprojekten. Aus der Perspektive wichtiger Designaspekte wie struktureller Korrosionsbeständigkeit, Temperaturkontrolle und Brandschutz weisen vorgefertigte Lagersysteme in Containern und Containern im Freien ein hohes Maß an Ähnlichkeit auf und können voneinander lernen. Auch ihre internen Geräteinstallationsprozesse sind weitgehend konsistent.

Vorgefertigte modulare Installationsplattformen haben auch bestimmte Nachteile, wie zum Beispiel:

1) Schlechte Langzeithaltbarkeit: Wenn der Entwurfsprozess klimatische Bedingungen und Umweltfaktoren, insbesondere Wind, Sandstürme, Salzsprühnebel, extreme Kälte und hohe Verschmutzungsgrade, nicht angemessen berücksichtigt, können die in den vorgefertigten Modulen verwendeten Materialien zwar die Qualitätsprüfungsanforderungen des Unternehmens oder Integrators erfüllen, unter extremen Bedingungen jedoch dennoch Korrosion und unzureichende Haltbarkeit erfahren;

2) Bestimmte Sicherheitsrisiken: Aufgrund der kompakten Installation der Geräte innerhalb der vorgefertigten Module werden diese in der Regel nach den kürzesten in Normen und Spezifikationen festgelegten elektrischen Sicherheitsabständen angeordnet. Unsachgemäße Handhabung kann zu Sicherheitsrisiken wie Stromlecks und Kurzschlüssen führen.

Umso notwendiger ist es, die Erforschung und Anwendung neuer Materialien, Herstellungsmethoden und -prozesse, Brandschutz- und Überwachungstechnologien für Fertigcontainer kontinuierlich zu stärken. Bei vorgefertigten Containern in Containern sollten unter Rückgriff auf umfangreiche Erfahrungen in der Herstellung, dem Transport und der Verwendung von Standardcontainern Anstrengungen unternommen werden, um kontinuierlich Flexibilität, Geschwindigkeit, Effizienz, Sicherheit und Intelligenz zu erreichen.

Die in BESS verwendeten vorgefertigten Containermodule (die als BESS-Container oder Container-Energiespeicherboxen bezeichnet werden können) können je nach Kapazität des BESS nach unterschiedlichen Standardspezifikationen ausgewählt werden. Um jedoch Systemkompaktheit und Vorfertigung anzustreben, werden andere Konstruktionsdimensionen oft nicht ausgeschlossen, vorausgesetzt, dass Transportkomfort und niedrigste Gesamtkosten gewährleistet sind.

Behälter bestehen im Allgemeinen aus drei Materialien: Aluminiumlegierung, Stahl und Glasfaser. Stahlbehälter sind stabil, strukturell robust, gut schweißbar und wasserdicht und relativ kostengünstig; Allerdings erfordern sie hoch-witterungsbeständigen-Stahl und eine Oberflächen--Korrosionsschutzbehandlung, um ihre langfristige-Anpassungsfähigkeit an die Umwelt zu verbessern, und sind außerdem recht schwer. Auch Glasfaserbehälter sind üblich. Zu ihren Vorteilen gehören hohe Festigkeit, geringes Gewicht, einfache Formbarkeit, Wärmeisolierung, Flammhemmung, Korrosionsbeständigkeit und chemische Beständigkeit. Sie haben außerdem eine lange Lebensdauer und niedrige Gesamtkosten, was sie zu einem relativ idealen Behältermaterial macht. Allerdings kann ihre Festigkeit an einigen Schraubenbefestigungspunkten oder Strukturverbindungen nachlassen.

 

Ein Standard-Transportcontainer aus Stahl ist ein sechseckiger Quader, der aus einem Dach, Giebelwänden, Seitenwänden, Türen, Boden, Rahmen, Eckbeschlägen und anderem Zubehör besteht, wie in der Abbildung dargestellt.

Bei BESS-Containern wird hauptsächlich Stahl verwendet, mit U-Stahl für die Bodenträger und hochwertigen Wellblechen für den Körper und das Dach mit einer effektiven Dicke von mindestens 2,0 mm.

BESS-Behälter sind für eine Lebensdauer von 25 Jahren ausgelegt und verfügen über eine „hohe Witterungsbeständigkeit und Korrosionsschutztechnologie“. Dieser Prozess folgt den relevanten Standards: CECS343-2013 „Technische Spezifikation für die Korrosionsschutzbeschichtung von Stahlkonstruktionen“ und GB/T30790.2-2014 „Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch Farb- und Lackschutzbeschichtungssysteme Teil 2: Umweltklassifizierung“. Die Oberfläche des Behälterkörpers und die zugehörigen Metallteile sollten zunächst einer Rost- und Ölentfernung, einem lokalen Schleifen und einem umfassenden Sandstrahlen unterzogen werden, um die Haftung der Pulverbeschichtung zu verbessern.

Bei der Beschichtung handelt es sich um eine drei-schichtige Korrosionsschutzlackierung:

Die erste Schicht ist eine Epoxid-Zink-reiche Grundierung mit einer Trockenfilmdicke von mindestens 40 µm. Diese Grundierung bietet hervorragende Korrosionsschutzleistung, starke Haftung und einen hohen Zinkpulvergehalt und sorgt so für kathodischen Schutz und hervorragende Wasserbeständigkeit.

Die zweite Schicht ist eine Epoxid-Eisenglimmer-Zwischenschicht mit einer Trockenfilmdicke von mindestens 50 µm. Der elektrochemische Schutz des Zinkpulvers ist reich an Zinkpulver und verleiht der Beschichtung einen hervorragenden Rostschutz, eine hohe Filmhärte, eine starke Haftung und gute mechanische Eigenschaften.

Die dritte Schicht ist eine korrosionsbeständige Deckschicht aus aliphatischem Polyurethan mit einer Trockenfilmdicke von mindestens 50 µm, die sich durch hervorragende Wetterbeständigkeit und Haltbarkeit auszeichnet. Der Lackfilm ist satt, ästhetisch ansprechend und glänzend und bietet gute dekorative Eigenschaften. Die Beschichtung ist robust, hat eine starke Haftung und bietet eine gute Schlag- und Abriebfestigkeit sowie eine ausgezeichnete Chemikalien-, Wasser- und Ölbeständigkeit.

Der Boden des BESS-Energiespeicherbehälters wird sandgestrahlt und mit Zink besprüht, gefolgt von einer robusten -Korrosionsschutzbehandlung mit Asphaltfarbe. Es sollte dem in GB 1720-1979 „Test Method for Coating Adhesion“ festgelegten Klassenstandard [Level] oder dem Teststandard Methode A in GB 1726-1979 „Test Method for Coating Hiding Power“ entsprechen.

Der Behälter sollte an allen Seiten wasserdicht sein, es darf sich oben kein Wasser ansammeln und unten darf kein Wasser eindringen. Die internen und externen Luftein- und -auslässe des Containers sollten mit leicht austauschbaren Standard-Belüftungsfiltern ausgestattet sein, um zu verhindern, dass bei starkem Wind und Sandstürmen Staub in den Container gelangt. Der Container sollte über eine ausreichende mechanische Festigkeit verfügen, um sicherzustellen, dass er und seine Innenausrüstung unter Transport- und Erdbebenbedingungen keine Verformung oder Fehlfunktion aufweisen. Es muss über einen UV-Schutz verfügen, um sicherzustellen, dass sich die Eigenschaften der Innen- und Außenmaterialien des Behälters durch UV-Einstrahlung nicht verschlechtern oder überhitzen. Die Schutzart des Containers sollte mindestens IP54 betragen.

Der BESS-Container sollte mit entsprechenden Warnschildern und Fluchtwegen gemäß GB 2894-2008 „Sicherheitsschilder und ihre Nutzungsrichtlinien“ ausgestattet sein, wie in der Abbildung dargestellt.

Neben einer ausreichend großen Tür für den Zugang zu elektrischen Geräten sollten BESS-Container auch über zwei einflügelige Passagiertüren am Längsseitenende verfügen, um Passagiere und Fracht voneinander zu trennen. Diese Passagiertüren dienen auch als Notausstiegstüren mit einer Breite von mindestens 900 mm. Sie verfügen über Sicherheits-Fluchtschlösser vom Typ Schubstange und sind mit Türschließern und Begrenzungsstangen ausgestattet, die dafür sorgen, dass die Türen im Notfall von innen geöffnet werden können und während der Bauarbeiten offen bleiben. Um die Luftdichtheit des Containers zu gewährleisten, sind rund um den Türrahmen und den Türkörper Dichtungsgummistreifen angebracht; Um das Eindringen von Regenwasser zu verhindern, ist über dem Türblatt ein Wasserführungskanal angebracht. In der Mitte des Türkörpers kann Steinwolle-Isoliermaterial eingefüllt werden, das für feuerfeste und wärmeisolierende Eigenschaften sorgt.