Thẩm định an toàn ở cấp độ hệ thống thông qua thử nghiệm khắc nghiệt

Khi các hệ thống lưu trữ năng lượng tiếp tục phát triển về quy mô, các cuộc thảo luận xoay quanh vấn đề an toàn ngày càng trở nên thiết thực hơn. Thay vì chỉ hỏi liệu hệ thống có được chứng nhận hay không, khách hàng giờ đây đang đặt ra một câu hỏi trực tiếp hơn: nếu kịch bản tồi tệ nhất xảy ra, hệ thống sẽ phản ứng như thế nào — và liệu rủi ro có còn kiểm soát được không?

Gần đây, hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn SolaX ORI 5MWh đã hoàn thành thử nghiệm nổ ở cấp độ hệ thống quy mô đầy đủ với các tế bào pin thật theo khung đề xuất UL 9540A:2025, với sự tham gia trực tiếp của UL Solutions vào quá trình thiết kế, thực hiện và đánh giá thử nghiệm. Đây là thử nghiệm nổ cấp độ hệ thống đầu tiên trên toàn cầu được UL thực hiện theo khung đề xuất này.

Tái hiện các kịch bản rủi ro cấp độ hệ thống khắt khe nhất

Thử nghiệm được thực hiện trên một hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn ORI 5MWh tích hợp đầy đủ. Trong điều kiện được kiểm soát, các tế bào tế bào pin thật đã được chủ động kích hoạt trạng thái bùng phát nhiệt, trong khi hệ thống thông gió khẩn cấp được đóng kín trong suốt quá trình. Sau đó, hệ thống đã trải qua trình tự đầy đủ gồm phát tán, tích tụ khí dễ cháy và nổ, bao gồm chuỗi rủi ro chính được sử dụng trong đánh giá an toàn cấp độ hệ thống.

Địa điểm thử nghiệm, thiết lập hệ thống và điều kiện vận hành đã được UL Solutions lên kế hoạch dựa trên công việc mô phỏng và được thiết kế để tái hiện một kịch bản đòi hỏi cao độ. Điểm kích hoạt được đặt ở khu vực mà sóng áp suất và độ rối của ngọn lửa có thể phát triển mạnh hơn, làm tăng thách thức đối với tính toàn vẹn cấu trúc và các đường xả áp.

Phản ứng của hệ thống phù hợp với kỳ vọng thiết kế

Quan sát thử nghiệm cho thấy trong quá trình nổ:

• Cấu trúc xả áp đã được kích hoạt như thiết kế

• Các cửa container vẫn đóng trong suốt quá trình này, không quan sát thấy biến dạng đáng kể

• Cấu trúc container vẫn nguyên vẹn, không bị nứt vỡ

• Không có linh kiện hoặc mảnh vỡ cấu trúc nào bị văng ra ngoài

• Không xác định được rủi ro phát sinh nào đối với nhân sự hoặc môi trường xung quanh

Hiệu suất của hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn ORI 5MWh trong điều kiện khắc nghiệt cung cấp bằng chứng kỹ thuật có giá trị về an toàn lưu trữ năng lượng ở cấp độ hệ thống.

Đánh giá kỹ thuật của UL Solutions

Một kỹ sư của UL Solutions tham gia thử nghiệm đã nhận xét: “Thử nghiệm được thiết kế để tối ưu hóa cả tính nghiêm trọng và tính thực tế của kịch bản nổ. Tuy nhiên, việc sử dụng các tế bào pin lithium-ion thật vốn dĩ chứa đựng những yếu tố không chắc chắn liên quan đến hiện tượng bùng phát nhiệt và sự phát tán khí tự do.

Do đó, bố trí thử nghiệm được thiết kế để giảm thiểu những yếu tố không chắc chắn này bằng cách kết hợp các nguồn đánh lửa dự phòng, xác định cẩn thận phương thức khởi phát bùng phát nhiệt của tế bào pin kích hoạt, và bố trí tế bào pin kích hoạt ở vị trí tối đa hóa khả năng nổ, trong khi vẫn đánh giá xem hệ thống có phản ứng theo đúng nguyên lý kỹ thuật hay không khi vụ nổ xảy ra.

Các điều kiện thử nghiệm áp dụng cho hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn SolaX ORI 5MWh đã đặt ra thách thức ở mức độ cao đối với cả tính toàn vẹn cấu trúc và các chức năng an toàn, và kết quả cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị để hiểu về các giới hạn an toàn cấp độ hệ thống.”

Góc nhìn từ SolaX: an toàn là nền tảng phát triển

Đại diện Nghiên cứu & Phát triển của SolaX đã phát biểu: “Đối với chúng tôi, an toàn không chỉ đơn giản là một cột mốc tuân thủ, mà là một nền tảng được xác nhận lặp đi lặp lại trong suốt quá trình phát triển. Một khi hệ thống được triển khai, những rủi ro liên quan cuối cùng sẽ do khách hàng gánh chịu.

Việc xác định sớm các vấn đề tiềm ẩn và xác định rõ các giới hạn an toàn thông qua thử nghiệm nghiêm ngặt là trách nhiệm cơ bản của chúng tôi.”

Định hướng tương lai

SolaX sẽ tiếp tục hợp tác chặt chẽ với UL Solutions và các tổ chức được công nhận quốc tế khác để thúc đẩy an toàn lưu trữ năng lượng thông qua thẩm định kỹ thuật cấp độ hệ thống, hỗ trợ việc tích hợp tin cậy, lâu dài của hệ thống lưu trữ năng lượng vào hệ thống năng lượng toàn cầu.