UL 9540 и UL 9540A для систем хранения энергии на литиевых батареях: руководство для покупателя

Рынок аккумуляторных систем накопления энергии в США стремительно расширяется в жилом, коммерческом, промышленном и автономном сегментах. Поскольку всё больше солнечных проектов сочетают фотоэлектрическую генерацию с литиевыми батареями, покупателям при оценке системы накопления энергии необходимо учитывать не только ёмкость батареи и цену.

Для проектов с использованием литиевой батареи для солнечной системы в обсуждении соответствия требованиям в США часто фигурируют два стандарта: UL 9540 и UL 9540A. Несмотря на схожесть названий, они служат разным целям.

UL 9540 касается безопасности всей системы накопления энергии и оборудования, тогда как UL 9540A представляет собой метод испытаний для оценки распространения огня при тепловом разгоне. Понимание этого различия помогает разработчикам проектов, дистрибьюторам, подрядчикам EPC и импортёрам принимать более взвешенные закупочные решения.

Что такое UL 9540?

UL 9540 — это стандарт безопасности систем и оборудования для накопления энергии. Его область применения охватывает системы накопления энергии, предназначенные для приёма и хранения энергии с последующей отдачей электрической энергии нагрузкам или электроэнергетической системе. Стандарт распространяется на электрохимические, химические, механические, тепловые и другие технологии накопления энергии.

Для проектов с литиевыми батареями UL 9540 важен, поскольку он оценивает систему накопления энергии как единое целое, а не рассматривает батарею как изолированный компонент.

Система накопления энергии может включать батареи, системы управления батареями, оборудование преобразования мощности, средства управления, устройства защиты, корпуса и другие компоненты. UL 9540 оценивает, как эти элементы работают вместе, и рассматривает безопасность на системном уровне.

Это различие особенно важно, когда в проекте используется гибридный солнечный инвертор с батареей. Наличие отдельно сертифицированной батареи и отдельно сертифицированного инвертора не означает автоматически, что объединённая система является сертифицированной по UL 9540 системой накопления энергии.

Что такое UL 9540A?

UL 9540A — это стандартный метод испытаний для оценки распространения огня при тепловом разгоне в аккумуляторных системах накопления энергии.

UL 9540A — это не общий стандарт сертификации продукции, а стандартизированный метод изучения того, что происходит при тепловом разгоне в системе накопления энергии на аккумуляторных батареях.

Испытания позволяют изучить поведение при тепловом разгоне, выделение тепла и газов, распространение между ячейками или модулями, распространение огня, риски дефлаграции и эффективность мер защиты. UL Solutions выделяет в методологии UL 9540A испытания на уровне ячейки, модуля, блока и установки.

Для покупателей ключевой момент прост:

UL 9540 оценивает безопасность системы накопления энергии (ESS); UL 9540A оценивает поведение при распространении огня в сценариях теплового разгона.

Они дополняют друг друга, а не заменяют.

Почему UL 9540 важен в Соединённых Штатах

Проекты по хранению энергии в США подчиняются сочетанию стандартов на продукцию, электротехнических норм, противопожарных норм, строительных требований и требований местных органов власти.

UL 9540 может служить доказательством того, что система накопления энергии была оценена как интегрированная система, а не просто собрана из несвязанных компонентов.

Это особенно важно, когда батареи и инверторы поставляются разными производителями. UL Solutions поясняет, что использование отдельных сертифицированных компонентов не обязательно подтверждает их совместимость в качестве полноценной ESS. Взаимодействие между батареей, инвертором, BMS и системой защиты должно быть надлежащим образом оценено.

Поэтому для проекта, использующего гибридный инвертор с резервным аккумулятором, покупателям следует спрашивать, признана ли предлагаемая конфигурация полноценной ESS и охвачена ли комбинация батареи и инвертора соответствующей оценкой.

Почему UL 9540A важен для пожарной безопасности

Литий-ионные аккумуляторные системы могут подвергаться тепловому разгону при определённых условиях отказа. Как только тепловой разгон начинается, может выделяться тепло и газы, потенциально воздействующие на соседние ячейки, модули, батарейные блоки или оборудование.

UL 9540A разработан для характеристики этих рисков и определения того, может ли тепловой разгон распространяться.

Этот метод испытаний становится особенно актуальным при оценке крупных аккумуляторных систем, наружных шкафов, контейнерных накопителей и установок, где противопожарное разделение или другие защитные меры зависят от документированных результатов испытаний.

UL Solutions заявляет, что UL 9540A прямо указан в NFPA 855 для крупномасштабных огневых испытаний. Издание NFPA 855 2026 года также вводит значительные изменения, касающиеся крупномасштабных огневых испытаний и сценариев, связанных с потенциальным распространением огня между блоками BESS.

Это делает UL 9540A всё более важным фактором при планировании проектов в США.

UL 9540 и UL 9540A: ключевые различия

Покупателю следует избегать восприятия отчёта UL 9540A как замены сертификации UL 9540.

Аналогично, наличие сертификации UL 9540 не означает, что все возможные конфигурации установки имеют идентичное поведение при пожаре. Фактическая химия аккумулятора, корпус, конструкция системы, расстояния, системы управления и условия монтажа по-прежнему имеют значение.

Что покупателям следует проверить перед покупкой

При закупке солнечных энергосистем с аккумуляторным хранением покупатели в США должны запрашивать документацию как на уровне компонентов, так и на уровне системы.

Начните с точной конфигурации продукта. Зафиксируйте модель аккумулятора, химический состав, номинальное напряжение, ёмкость, модель инвертора, тип корпуса, BMS и предполагаемые условия монтажа.

Это важно, поскольку поставщик может предлагать несколько конфигураций аккумуляторов. Например, Anern предлагает решения на литий-ионных аккумуляторах 25,6 В 200 Ач, 48 В 200 Ач, 48 В 300 Ач, стоечного, настенного и коммерческого высоковольтного исполнения.

Затем покупателю следует убедиться, что документация относится именно к приобретаемой конфигурации, а не к аналогичному продукту из той же линейки.

Для более крупных проектов также следует проверить, имеет ли предлагаемая система соответствующую оценку UL 9540 и доступны ли данные испытаний UL 9540A для предполагаемого аккумулятора и конфигурации установки.

Ёмкость аккумулятора — это не то же самое, что соответствие требованиям

Распространённая ошибка при покупке — уделять чрезмерное внимание ёмкости.

Например, литий-ионные аккумуляторы 25,6 В 200 Ач и 48 В 200 Ач оба имеют номинальную ёмкость 200 Ач, но представляют собой разные конфигурации по напряжению и энергоёмкости.

Текущий портфель Anern включает оба типа, а также продукты на 300 Ач и коммерческие системы, такие как высоковольтный литий-ионный аккумулятор 60 кВт·ч/30 кВт.

Однако одна лишь ёмкость не определяет, подходит ли система хранения энергии на аккумуляторах для установки в США.

Покупателям следует оценивать электрическую совместимость, функциональность BMS, интеграцию с инвертором, конструкцию корпуса, условия установки, противопожарную защиту и применимые требования к сертификации в совокупности.

Это особенно важно при сравнении вариантов хранения энергии на солнечных батареях или при расчёте ожидаемой цены солнечных энергосистем с аккумуляторным хранением. Более низкая стоимость оборудования может не означать более низкую общую стоимость проекта, если потребуются дополнительные инженерные работы, испытания или мероприятия по обеспечению соответствия.

Уровни испытаний UL 9540A

Одним из наиболее полезных аспектов UL 9540A является его многоуровневый подход.

На уровне ячейки испытания оценивают характеристики теплового разгона и газы, выделяемые ячейкой.

На уровне модуля испытания исследуют распространение между ячейками и оценивают выделение тепла и газов.

На уровне установки (юнита) внимание расширяется до распространения между модулями, выделения тепла и газов, а также потенциальной дефлаграции или повторного воспламенения.

На уровне монтажа испытания могут оценивать эффективность систем противопожарной защиты и потенциальное воздействие события большего масштаба.

Применимая стратегия испытаний зависит от конструкции СНЭ, условий установки, применимых норм и требований проекта. Поэтому покупателям следует обсудить предполагаемую установку с производителем и соответствующими специалистами по нормам, а не предполагать, что один уровень испытаний применим к каждому проекту.

А как насчёт комбинации аккумулятора и инвертора?

Современные системы солнечного хранения часто объединяют аккумулятор LiFePO4 с инвертором, способным управлять выработкой фотоэлектрической энергии, зарядкой аккумулятора, разрядкой аккумулятора, взаимодействием с электросетью и резервными нагрузками.

Это создаёт важную проблему соответствия: аккумулятор и инвертор не всегда можно оценивать независимо.

UL Solutions особо подчёркивает важность совместимости аккумуляторной батареи, инвертора, BMS и систем защиты при формировании ESS.

Поэтому покупателю, рассматривающему гибридный аккумуляторный инвертор, следует спросить:

• Одобрена ли батарея для предполагаемого инвертора?

• Охвачена ли полная конфигурация применимой оценкой ESS?

• Совместимы ли функции связи и защиты BMS?

• Соответствует ли установка оценённой конфигурации?

• Доступны ли соответствующие данные UL 9540A, когда это требуется?

• Соблюдены ли требования местных AHJ?

Эти вопросы могут оказаться ценнее, чем просто сравнение ёмкости батареи или выходной мощности инвертора.

Как Anern вписывается в закупки солнечных накопителей в США

Anern предлагает широкий ассортимент литиевых батарей для жилых, промышленных, коммерческих и солнечных систем хранения энергии. В текущую линейку входят настенные и стоечные LiFePO4-батареи, модели на 100Ah, 200Ah и 300Ah, а также высоковольтные коммерческие системы хранения энергии.

Компания также заявляет, что её системы литиевых батарей оснащены технологией BMS и предназначены для применения в домашних, промышленных и коммерческих солнечных системах. На её сайте указаны сертификаты CE, RoHS, UN38.3, MSDS и другая документация по безопасности для её аккумуляторных продуктов.

Однако для американских покупателей эти документы следует рассматривать отдельно от требований UL 9540 и UL 9540A. Общие сертификаты поставщика на батареи не означают автоматического соответствия для полной установки ESS в США.

Правильный подход — запросить документацию, специфичную для конкретного продукта и системы, для предлагаемого проекта.

Практический контрольный список соответствия требованиям США

Перед покупкой литиевой аккумуляторной системы хранения энергии для США покупателям следует убедиться в следующем:

1. Идентификация продукта: проверьте точные модели батареи, инвертора, BMS и корпуса.

2. Оценка системы: определите, имеет ли полная ESS применимую сертификацию или оценку UL 9540.

3. Огневые испытания: проверьте, доступны ли данные испытаний UL 9540A и применимы ли они к предлагаемой конфигурации.

4. Условия установки: убедитесь, что ёмкость батареи, корпус, расстояние, расположение и меры защиты соответствуют оценённой конструкции.

5. Требования к нормативным документам: Изучите применимые требования NFPA, NEC, IFC, IRC и местных органов власти, имеющих юрисдикцию (AHJ).

6. Документация: Запросите действующие сертификаты, отчёты, руководства, инструкции по установке и информацию о совместимости системы.

7. Проверка с учётом конкретного проекта: Для крупных коммерческих систем согласуйте с генеральным подрядчиком (EPC), инженером по пожарной безопасности и органом, имеющим юрисдикцию, до окончательного утверждения оборудования.

Главный вывод

Для проектов по хранению энергии на литиевых батареях в США стандарты UL 9540 и UL 9540A отвечают на разные, но взаимосвязанные вопросы безопасности.

UL 9540 охватывает полную систему хранения энергии и её интегрированную безопасность, тогда как UL 9540A предоставляет структурированный метод оценки распространения пожара при тепловом разгоне. Ни один из них не должен рассматриваться как замена другого, когда оба применимы к проекту.

Для покупателей, сравнивающих LiFePO4 battery for solar system или коммерческие системы хранения энергии (BESS), соответствие требованиям следует оценивать на уровне системы, а не просто по напряжению батареи, номиналу в А·ч или цене.

Поскольку нормативы США в области хранения энергии продолжают развиваться, ранняя проверка UL 9540, UL 9540A, применимых пожарных норм и требований местных органов власти, имеющих юрисдикцию, может снизить риски перепроектирования и помочь создать более чёткий путь от закупки до ввода в эксплуатацию. Для таких производителей, как Anern, наличие широкого портфеля батарей и решений для солнечного хранения обеспечивает гибкость, но покупателям в США всегда следует убедиться, что конкретная конфигурация, предлагаемая для их проекта, соответствует применимым американским требованиям.