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    【儲能防火線4】安全第一關 UL何以成為「國際最嚴苛」標準?

    報導/陳文姿

    編按:再生能源持續增加,全球都在加速佈局儲能。但即便是儲能規範與技術日益成熟的今日,儲能火災事故仍無法倖免。2021年7月底,特斯拉儲能系統延燒四天,今年3月底,龍井儲能案場也發生失火意外,再度挑起國內儲能法規、電池芯的討論。

    為避免儲能系統大火,品質與安全是重中之重,業界紛紛以「通過最嚴格的UL 9540儲能系統安全性現地認證」、「全球大型工商業用儲能系統的UL認證首例」等作為產品安全的象徵。

    UL是美國的安全檢測實驗室,非屬官方、也非强制性,但其影響力不容小覷。例如,Amazon美國站從2018年起下架未取得UL認證的車充、電池及充電器等產品,作為其網站上電子產品的安全把關。

    減少災害風險 安全認證是第一層把關

    產品認證離我們並不遠。仔細翻看家中電器產品,可能就有個標記UL的圓圈記號,代表產品通過UL的安全認證。

    電器產品常見的UL標記。圖片來源:UL

    UL於2014年公布UL 9540,也是全球第一個儲能系統安全標準。美國與加拿大都以之作為國家標準。儲能產品能取得UL證書,就等同取得北美通行證,可在北美市場銷售。

    2018年、2019年韓國曾發生20幾起儲能大火,引發各界對儲能安全的疑慮,檢討之餘,也持續加強安全防護措施。UL能源暨工業自動化事業部工程部經理翁文俊指出,從2020年開始,南韓開始導入電池的認證要求後,在市場發生事故的比例降低了。由此可見,安全標準確實能發揮作用、降低事故的發生。

    最完整也最嚴格  儲能系統安全認證UL 9540

    隨著政府提供儲能建置目標,加上台電電力市場開放,國內儲能建置在這一兩年進展快速。由於經濟部儲能相關國家標準(CNS)尚未完備,因此,台電與能源局的儲能標案大多要求業者必須從三種認證體系——IEC(國際電工委員會)、UL、CNS(部分子系統已有CNS標準)擇一辦理。

    儲能系統與各子系統的安全標準,國內標準完成前,標案可先參考國際標準。圖表來源:經濟部
    儲能系統與各子系統的安全標準,國內標準完成前,標案可先參考國際標準。圖表來源:經濟部

    一套儲能系統由電池芯、模組、電池管理、電力轉換等子系統組成,UL對各子系統都有不同的認證方式。

    其中,UL 9540所指的是整體完成後的「儲能系統」的安全標準。不過,要取得這項「認證」,不僅要通過系統測試,從一開始的設計到各子系統的使用也須全面檢視,涵蓋面完整,因此被視為最嚴格的儲能系統認證。

    翁文俊說明,儲能業者除了因應國際法規或標案要求而進行產品認證外,保險業和銀行融資也開始要求設備必須有安全的認證。一方面是為了減少因事故所產生的損失,另一方面也可以讓更多廠商和產業願意投資。

    消防法規結合UL產品認證  消防員多一層保障

    2019年美國亞利桑那州儲能火災事故,四名消防員受傷,這是全球第一起因儲能場域火災導致人身受傷的事件。

    儲能起火雖然可能是產品本身所引起,但起火後延燒、或在救災中灌水等不當措施,也可能導致更嚴重的傷亡。因此,美國消防協會於2019年公布「NFPA 855」固定式儲能系統安裝標準,除要求儲能產品須通過UL認證外,進一步規範消防設備的設置等,以降低火災中工作人員與消防員受傷的風險。

    由於國內尚未有類似NFPA 855的消防法規,因此在儲能標案的安全規範上大致都參考NFPA 855,例如儲能設備需與建物出口間隔3公尺以上、貨櫃間通行空間1.5公尺以上等。

    不過,消防規範往往與產品規格或特性有關。美國消防協會採UL 9540A當測試方法,分析電池儲能系統在熱失控時可能會有火災情況,進而評估所需設置的防護措施,例如加設防火牆等,以避免火勢延燒失控。

    從工廠走入家庭  完整防護才能減少損失

    電網等級所需要的大型儲能系統多設置在戶外,但隨著不斷追求低碳的腳步,儲能產品正逐步走入工廠。而在美國、日本、德國等地,儲能產品已走入家庭。

    特斯拉家用儲能。圖片來源:National Renewable Energy Lab(CC BY-NC-ND 2.0)
    特斯拉家用儲能。圖片來源:National Renewable Energy Lab(CC BY-NC-ND 2.0)

    2016年,UL發放首張UL 9540家庭儲能系統認證證書。家用儲能系統更貼近民眾生活,如何加強安全防護?翁文俊解釋,從產品的安全角度來看,產品標準已經涵蓋到相關的要求。建築內的儲能系統所需要的,是額外的消防規範,例如排風系統、防火建材,或是偵煙灑水系統等。

    為跟上儲能建置的建展,國內儲能產品的安全標準與消防法規都在加緊建構中。翁文俊表示,UL亦曾協助IEC制定安全標準,接下來,UL會跟標檢局一起合作,探討UL 9540A熱失控火災延燒測試的應用,以降低事故的發生;在儲能標準的制定部分,UL也會協助政府,一起為儲能產品安全把關。

    【儲能防火線】系列報導

    1. 【儲能防火線1】儲能火災為何很危險? 美韓經驗築起安全規範
    2. 【儲能防火線2】國內安全驗證趕11月出爐 消防法規草擬也啟動
    3. 【儲能防火線3】電池使用有風險  安全升級不追求「零意外」
    4. 【儲能防火線4】安全第一關 UL何以成為「國際最嚴苛」標準?

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