Conto alla rovescia per la sicurezza dell'accumulo di energia: costruire una linea di sicurezza più robusta con il rilevamento multidimensionale
Nell'ambito della transizione energetica globale, i sistemi di accumulo di energia a batteria stanno passando da progetti dimostrativi a infrastrutture di rete su larga scala. Solo in Cina, la capacità installata di accumulo di energia di nuova tipologia ha raggiunto i 136 GW / 351 GWh entro la fine del 2025 , con un aumento dell'84% rispetto alla fine del 2024, secondo l'Amministrazione nazionale per l'energia.
Con l'aumento della capacità di accumulo di energia, la sicurezza diventa il fondamento della crescita sostenibile. Un singolo armadio o contenitore per batterie può contenere migliaia di celle. Una volta innescata la reazione a catena termica, calore, gas, pressione, fumo e fiamme possono evolversi rapidamente e interagire tra loro. Pertanto, la sicurezza dell'accumulo di energia non può più basarsi esclusivamente su un singolo sensore di temperatura o su un tradizionale rilevatore di fumo.
Il settore sta entrando in una nuova fase: rilevamento multiparametrico, allarme precoce, riduzione dei falsi allarmi e intervento più rapido in caso di incendio.
Gli standard si stanno innalzando per la sicurezza dei sistemi di accumulo energetico.
Diversi standard importanti stanno ridefinendo il quadro di sicurezza per i sistemi di accumulo di energia elettrochimica.
La norma GB 44240—2024 , relativa ai requisiti di sicurezza per le celle e le batterie al litio secondarie utilizzate nei sistemi di accumulo di energia elettrica, è stata pubblicata il 24 luglio 2024 ed è entrata in vigore il 1° agosto 2025. Si tratta di una norma nazionale obbligatoria incentrata sui requisiti di sicurezza delle batterie.
La norma GB/T 51048—2025 , relativa alla progettazione di impianti di accumulo elettrochimico di energia, è stata approvata come norma nazionale ed è entrata in vigore il 1° aprile 2026 , sostituendo la GB 51048—2014.
La norma GB/T 46261—2025 , relativa ai requisiti tecnici generali per i sistemi di monitoraggio e allarme antincendio nelle centrali elettrochimiche di accumulo di energia, è stata pubblicata il 29 agosto 2025 e la sua entrata in vigore è prevista per il 1° settembre 2026. La norma si applica ai sistemi di rilevamento e allarme antincendio e alle relative apparecchiature utilizzate negli impianti elettrochimici di accumulo di energia, compresi i dispositivi di controllo dell'allarme antincendio e i vari dispositivi di rilevamento incendi.
Per i produttori di sistemi di batterie, gli integratori di sistemi di accumulo di energia, i proprietari di progetti e i fornitori di sistemi antincendio, il messaggio è chiaro: la capacità di allarme precoce in caso di incendio sta diventando un elemento fondamentale nella progettazione dei sistemi di accumulo di energia e nella conformità alle normative.
Perché il sistema di allarme antincendio per l'accumulo di energia necessita di rilevamento multidimensionale
Il surriscaldamento incontrollato della batteria non è un evento puntuale. Prima che si manifesti un incendio visibile, possono emergere diversi segnali fisici e chimici:
- rilascio anomalo di gas
- Aumento della temperatura
- variazione di pressione
- perdita di elettrolito
- generazione di fumo
- radiazione della fiamma
Sensori diversi rilevano fasi diverse della catena del rischio. La ricerca sulla reazione termica incontrollata delle batterie agli ioni di litio dimostra che gas come H₂, CO, CH₄ e C₂H₄ possono essere importanti indicatori rilevabili durante i processi di guasto della batteria.
Ecco perché un sistema di sicurezza ESS più robusto dovrebbe combinare dati relativi a gas, temperatura, pressione, fumo e fiamme, anziché basarsi su un singolo indicatore.
La nostra soluzione di sensori di sicurezza per l'accumulo di energia
Offriamo un portafoglio di sensori multidimensionali che coprono i principali parametri di allerta precoce per gli incendi:
- Sensori di gas: CO, H₂, CO₂, VOC, perdita di refrigerante
- Sensori di pressione: monitoraggio delle variazioni di pressione della cella/del contenitore e delle anomalie meccaniche
- Sensori di temperatura: rilevamento del calore multipunto e tracciamento della propagazione termica
- Sensori di fumo: rilevamento della generazione di particelle/fumo
- Sensori di fiamma: rilevamento rapido della radiazione della fiamma e risposta di collegamento all'incendio
Nel loro insieme, questi strati di rilevamento contribuiscono a costruire un'architettura di allerta precoce più completa per stazioni di accumulo di energia, contenitori per batterie, armadi per batterie, sistemi di raffreddamento a liquido e sistemi di controllo del collegamento antincendio.
1. Sensori di gas: rilevano la fuga termica prima che l'incendio sia visibile
Il rilascio di gas è uno dei più importanti indicatori precoci di guasto nelle batterie al litio. Rispetto al solo aumento di temperatura, il rilevamento di gas può spesso fornire segnali di allarme più tempestivi, soprattutto in caso di decomposizione dell'elettrolita, danni al separatore o rilascio precoce di gas.
Sensore di CO: conferma dell'avanzamento dell'instabilità termica
Il monossido di carbonio è un gas caratteristico generato durante la decomposizione dell'elettrolita e l'instabilità termica della batteria. Il rilevamento del CO può aiutare a confermare se una batteria ha raggiunto una fase di guasto pericolosa e può essere utilizzato per attivare l'escalation dell'allarme e la logica di collegamento con la protezione antincendio.
Valore dell'applicazione:
- conferma dell'instabilità termica incontrollata
- monitoraggio del gas nell'armadio delle batterie
- collegamento allarme a livello di contenitore
- supporto per il grilletto di soppressione incendi
Modulo sensore elettrochimico di gas monossido di carbonio ZE730-CO
- Monossido di carbonio gassoso
- 0~1000 ppm
- Scopri di più
Sensore H₂: indicatore di allarme estremamente precoce
L'idrogeno può essere rilasciato nella fase iniziale di un'anomalia della batteria e può comparire prima di un brusco aumento della temperatura. Il rilevamento di H₂ consente agli operatori di guadagnare tempo prezioso per intervenire in caso di emergenza.
Valore dell'applicazione:
- allarme di fuga termica in fase iniziale
- monitoraggio del modulo/armadio batteria
- controllo della ventilazione e dell'interblocco
- analisi dell'andamento del rischio
Modulo sensore rilevamento gas tossici pericolosi CE ZE03
- CO,O2,NH3,H2S,NO2,O3,SO2, CL2,HF,H2,PH3,HCL, etc.
- Vedi manuale
- Scopri di più
Sensore di CO₂: indicatore ausiliario per la decomposizione e l'invecchiamento
La CO₂ può essere generata dalla decomposizione del film SEI e da reazioni collaterali all'interno della batteria. Se combinata con H₂ e CO, il monitoraggio della CO₂ supporta la convalida incrociata multigas e contribuisce a ridurre i falsi allarmi.
Valore dell'applicazione:
- valutazione del processo di instabilità termica
- Monitoraggio dell'invecchiamento della batteria e delle reazioni anomale
- logica di avviso multiparametrica
Sensore di anidride carbonica CO101 PAS fotoacustico H2-CO8-Z40S-U-2kP
- Anidride carbonica CO2
- 400 - 5000 ppm (espandibile a 40000 ppm)
- Scopri di più
Sensore VOC: segnale diretto di perdita di elettroliti
I VOC (composti organici volatili) sono strettamente correlati alla perdita e all'evaporazione degli elettroliti. Quando gli elettroliti fuoriescono e si mescolano con l'aria, aumenta il rischio di formazione di gas infiammabili. I sensori di VOC possono rilevare rapidamente questo segnale e favorire un intervento tempestivo prima che si sviluppi un incendio.
Valore dell'applicazione:
- rilevamento perdite di elettroliti
- Avvertenza relativa ai vapori infiammabili
- monitoraggio dell'aria in armadi e contenitori
- Ispezione di sicurezza e manutenzione predittiva
Sensore di perdite di refrigerante: protezione dei sistemi di gestione termica
Nei sistemi di accumulo di energia, le unità di condizionamento dell'aria e di raffreddamento a liquido svolgono un ruolo fondamentale nel prevenire l'accumulo localizzato di calore. Le perdite di refrigerante possono ridurre l'efficienza di raffreddamento e aumentare la probabilità di stress termico.
Valore dell'applicazione:
- Rilevamento perdite di refrigerante ESS HVAC
- sicurezza del raffreddamento a liquido / gestione termica
- prevenzione dell'accumulo di calore locale
- Avviso di manutenzione per i sistemi di raffreddamento
Modulo sensore refrigerante R510B ZRT454
- R454B (R32 o R290 possono essere personalizzati)
- Scopri di più
Modulo sensore refrigerante R510 ZRT32
- R32 (R454B o R290 possono essere personalizzati)
- Scopri di più
Modulo sensore refrigerante R510 ZRT290
- R290 (R454B o R32 possono essere personalizzati)
- Scopri di più
2. Sensori di pressione: Avvertenza meccanica per l'espansione e lo sfiato della cella
In caso di sovraccarico, cortocircuito interno o surriscaldamento precoce, una batteria può generare rapidamente gas, causando variazioni di pressione. Il rilevamento della pressione fornisce una dimensione di sicurezza meccanica che integra il monitoraggio del gas e della temperatura.
I sensori di pressione possono aiutare a rilevare:
- gonfiore anomalo
- picco di pressione all'interno dei moduli della batteria
- variazioni di pressione del contenitore
- segnali di apertura della valvola di sfiato
- Comportamento anomalo della pressione negli spazi sigillati
Perché è importante:
I sensori di gas ci dicono "cosa viene rilasciato". I sensori di temperatura ci dicono "dove si sta accumulando calore". I sensori di pressione ci aiutano a capire "se le sollecitazioni meccaniche interne stanno cambiando".
Ciò rende il monitoraggio della pressione un prezioso livello di ridondanza nei sistemi di allerta precoce ESS.
Trasmettitore di pressione a silicio diffuso WPKK16
- Pressione relativa/Pressione assoluta/Pressione relativa a circuito chiuso
- -100kPa～0～10kPa…100MPa
- Scopri di più
3. Sensori di temperatura: L'indicatore di sicurezza più diretto
La temperatura rimane uno degli indicatori di sicurezza più consolidati e intuitivi nei sistemi di accumulo di energia.
Un aumento anomalo della temperatura può derivare da:
- cortocircuito interno
- sovracorrente
- collegamento elettrico scadente
- accumulo di calore locale
- propagazione della fuga termica
Grazie all'implementazione di un sistema di monitoraggio della temperatura multipunto, gli operatori di sistema possono individuare i punti critici, valutare la propagazione termica e stabilire se il rischio è localizzato o si sta estendendo a moduli/armadi.
Quando i dati di temperatura vengono integrati con i dati relativi a gas e pressione, il sistema può migliorare la precisione degli allarmi e ridurre i falsi allarmi.
4. Sensori di fumoRilevamento di particelle di combustione e precursori di incendio
Il rilevamento del fumo rimane un elemento essenziale nei sistemi di protezione antincendio ESS. Quando la decomposizione o la combustione producono particelle, i sensori di fumo possono contribuire a identificare eventi anomali e a supportare l'inoltro degli allarmi.
I rilevatori di fumo sono particolarmente utili se combinati con:
- sensori di gas per l'allarme precoce
- sensori di temperatura per la conferma dei punti caldi
- sensori di fiamma per la risposta allo stadio dell'incendio
- sistemi antincendio per collegamento automatico
Sensore di temperatura e umidità di tipo MEMS WHT20
- Umidità relativa dell'ambiente, temperatura
- Scopri di più
5. Sensori di fiamma: Intervento rapido nella fase di spegnimento dell'incendio
Quando l'instabilità termica si trasforma in fiamme visibili, ogni secondo è prezioso. I sensori di fiamma rilevano le caratteristiche della radiazione ottica del fuoco e possono reagire rapidamente, contribuendo a controllare la propagazione dell'incendio ai gruppi di batterie o ai contenitori adiacenti.
Valore dell'applicazione:
- identificazione della fiamma a livello di millisecondi
- collegamento per lo spegnimento degli incendi
- allarme di incendio del contenitore della batteria
- riduzione del rischio di espansione degli incidenti
I sensori di fiamma non sostituiscono il monitoraggio precoce dei gas, ma rappresentano un livello di rilevamento finale fondamentale nell'intera catena di sicurezza.
Fusione multiparametrica: da "allarme singolo" a "allarme precoce affidabile"
Un sistema di sicurezza ESS efficace non dovrebbe limitarsi a raccogliere singolarmente numerosi segnali provenienti da diversi sensori. Il vero valore risiede nella fusione dei dati.
Una strategia di allerta pratica potrebbe includere:
| Fase di allerta | Segnali principali | Azione del sistema |
|---|---|---|
| Anomalia precoce | H₂ / VOC / leggera variazione di pressione | allarme precoce, ventilazione, ispezione |
| Conferma del fenomeno di instabilità termica | CO + CO₂ + aumento di temperatura | escalation dell'allarme, isolamento, preparazione al collegamento antincendio |
| Sviluppo rapido del rischio | sbalzo di pressione + fumo + picco di temperatura | Arresto di emergenza, prontezza allo spegnimento |
| Fase di fuoco | fiamma + fumo + alta temperatura | spegnimento incendi, intervento di emergenza |
Questa struttura contribuisce a ridurre i falsi allarmi e a migliorare la velocità di notifica.
Aree di applicazione
Le nostre soluzioni di sensori di sicurezza per l'accumulo di energia possono essere applicate in:
- stazioni di accumulo di energia a batteria
- contenitori di conservazione
- armadietti per batterie
- sistemi di accumulo di energia raffreddati a liquido
- sistemi di accumulo di energia raffreddati ad aria
- sistemi di accumulo distribuito dell’energia
- accumulo di energia industriale e commerciale
- progetti di accumulo di energia a bordo rete e da fonti rinnovabili
- sistemi di monitoraggio e allarme antincendio
- piattaforme di test per il surriscaldamento incontrollato delle batterie
Perché scegliere la nostra piattaforma di sensori?
Offriamo un portafoglio completo di sensori, anziché un singolo componente isolato. Questo aiuta i clienti a realizzare sistemi di allarme antincendio ESS più sicuri e scalabili.
Portafoglio di sensori completo
Offriamo supporto per il rilevamento di gas, temperatura, pressione, fumo, fiamme e perdite di refrigerante, aiutando gli integratori a costruire un'architettura di rilevamento completa.
Integrazione flessibile
I nostri sensori e moduli sono compatibili con diverse tipologie di prodotto, tra cui il rilevamento a livello di armadio, il monitoraggio a livello di contenitore, i rilevatori fissi, i sistemi di allarme antincendio e le piattaforme di controllo intelligenti.
Migliore preparazione alla conformità
Con il progressivo sistematizzarsi degli standard di sicurezza per l'accumulo di energia, i sistemi di rilevamento multiparametrico aiutano i proprietari degli impianti e i produttori di apparecchiature a prepararsi a requisiti più rigorosi in materia di monitoraggio e allarme antincendio.
Progettato per l'utilizzo nel mondo reale
I siti ESS operano in condizioni complesse: calore, umidità, rumore elettrico, variazioni del flusso d'aria e lunghi cicli di servizio. L'affidabilità, la stabilità e la resistenza alle interferenze dei sensori sono fondamentali.
Matrice di sensori consigliata per il sistema di allerta precoce antincendio ESS
| Segnale di rischio | Tipo di sensore consigliato | Scopo del monitoraggio |
|---|---|---|
| CO | Soluzione elettrochimica/modulare | conferma dell'instabilità termica incontrollata |
| H₂ | Sensore di idrogeno / soluzione catalitica / semiconduttore / elettrochimica | allarme precoce di fuga termica |
| CO₂ | Sensore NDIR di CO₂ | giudizio ausiliario del processo di decomposizione |
| VOC | Modulo PID / MOS / VOC | rilevamento di perdite di elettroliti e vapori infiammabili |
| Refrigerante | sensore di gas refrigerante | rilevamento perdite nel sistema di raffreddamento |
| Pressione | sensore/trasmettitore di pressione | gonfiore, sfiato, anomalia della pressione |
| La temperatura | sensore di temperatura / infrarossi / misurazione a contatto | rilevamento di punti caldi e monitoraggio della propagazione termica |
| Fumo | sensore di fumo | Rilevamento di particelle di combustione e precursori di incendio |
| EE | Rilevatore di fiamma UV/IR | collegamento tra intervento rapido e spegnimento in fase di incendio |
Conclusione: gli standard si stanno aggiornando, ma la sensoristica deve fare da apripista.
La sicurezza dei sistemi di accumulo energetico sta passando da una fase di "autodisciplina aziendale" a una fase più standardizzata e orientata al sistema. Con l'imminente implementazione degli standard di monitoraggio e allarme antincendio per i sistemi di accumulo energetico, ogni impianto di accumulo necessiterà di metodi di monitoraggio più efficaci, tempestivi e affidabili.
Continueremo a concentrarci sulla tecnologia di rilevamento della sicurezza dei sistemi di accumulo di energia e a fornire soluzioni che siano:
- pronto per la conformità
- tecnicamente avanzato
- stabile e durevole
- facile da integrare
- adatto all'implementazione in molteplici scenari
Dalle prime emissioni di gas all'aumento di temperatura, dalle variazioni di pressione al fumo e alle fiamme, la nostra tecnologia di rilevamento multidimensionale contribuisce a costruire una linea di difesa di sicurezza più solida per ogni impianto di accumulo di energia.
FAQ
Perché i sistemi di allarme antincendio per l'accumulo di energia necessitano di sensori di gas?
Il rilascio di gas spesso si manifesta prima della comparsa di fumo o fiamme visibili. Il monitoraggio di gas come H₂, CO, CO₂ e VOC può fornire segnali di allarme precoci in caso di anomalie della batteria.
Il monitoraggio della temperatura è sufficiente per garantire la sicurezza del sistema di accumulo di energia (ESS)?
No. La temperatura è importante, ma potrebbe non essere sufficiente a rilevare le prime reazioni chimiche. Combinare la temperatura con il rilevamento di gas, pressione, fumo e fiamme crea un sistema di allarme più affidabile.
Che significato ha il rilevamento dei VOC (composti organici volatili) in termini di sicurezza delle batterie?
Il rilevamento dei VOC (composti organici volatili) aiuta a identificare perdite o evaporazioni di elettroliti, che possono indicare un rischio di vapori infiammabili e potenziali pericoli di incendio.
Perché monitorare le perdite di refrigerante nei sistemi di accumulo di energia?
In caso di perdite di refrigerante dal sistema di raffreddamento, le prestazioni di gestione termica potrebbero diminuire, aumentando il rischio di surriscaldamento locale e di propagazione di un effetto domino termico.
In che modo i sensori di pressione contribuiscono alla sicurezza delle batterie?
I sensori di pressione rilevano anomalie meccaniche come rigonfiamenti, generazione di gas, picchi di pressione o eventi delle valvole di sfiato, fornendo un ulteriore livello di allarme oltre ai dati relativi a gas e temperatura.
Qual è la migliore combinazione di sensori per un sistema di allarme antincendio ESS?
Un approccio consigliato è la fusione multiparametrica: H₂ + CO + CO₂ + VOC + temperatura + pressione + fumo + fiamma, regolata in base al tipo di batteria, alla struttura del cabinet, al metodo di raffreddamento e al progetto di collegamento del fuoco.
