Akuhoidlate (BESS) rajamine maapinnasse kinnitatud kruvidega — Euroopa standardid

Akude salvestussüsteemi (BESS) paigaldamine maasse keeratud ankurdustega reguleeritakse ELis Eurokoodiga 7, mis käsitleb punktkoormuste geotehnilist projekteerimist, ja standardiga EN 1990, mis käsitleb koormuste kombinatsioone, samal ajal kui konteinerite vahelised tulekindlad vahekaugused on reguleeritud liikmesriikide siseriiklike eeskirjadega.

Kaks reguleerimistasandit: aluskonstruktsioon ja käitamise ohutus

Nagu puitehitiste puhul, kehtib ka BESS-i puhul kahe eriala reegel. Vundamendi geotehnilist projekteerimist (puurvarras, selle pikkus, kandevõime, paigutus) reguleerib Eurokood 7. Konteineri raami konstruktsioonilahendust ja koormuste kombinatsioone reguleerivad standard EN 1990 ja sellega seotud teraskonstruktsioone käsitlevad Eurokoodid (EN 1993). BESS-i kui tehnoloogilise seadme elektriline ja tuleohutus on eraldi valdkond, mida ELis reguleerivad rahvusvaheline standard IEC 62933 ja riiklikud tuleohutusnõuded – see ei ole otseselt seotud vundamendi geotehnikaga, kuid investor ja projekteerija peavad seda käsitlema paralleelselt.

Eurokood 7 — konteineritest tulenevad punktkoormused

Eurokood 7 (EN 1997-1, 7. jagu – vaiad) kehtib BESS-i all olevate maapinnavaiade suhtes samamoodi kui muude koormustüüpide puhul. Standardist antakse üksikasjalik üldine ülevaade eraldi artiklis: Eurokood 7 ja maapinnakruvid.

BESS-ile on iseloomulik koormuse laad:

Kontsentreeritud punktkoormus. Erinevalt ühtlaselt jaotunud koormusest (nt päikesepaneelide konstruktsiooni puhul) kannab iga BESS-konteineri all olev kruvi märkimisväärselt suuremat ühikukoormust, mis on koondunud mõnedesse kandepunktidesse. Statik peab kontrollima nii iga üksiku kruvi kui ka kogu rühma kandevõimet (rühmaefekt vastavalt EC7 §7.6.2).

Vertikaalse ja horisontaalse koormuse kombinatsioon. Konteineri külgseinale mõjuv tuul tekitab horisontaalse koormuse, mida kruvi ja kandev pea peavad kandma koos vertikaalse koormusega — projekteerimismeetod DA1 (kombinatsioonid 1 ja 2) on standardiks Tšehhi Vabariigis, Slovakkias, Austrias ja Saksamaal.

Iga punkti kohta eraldi dokumentatsioon. Kuna BESS-süsteemidel on suurem ühikukoormus, on tavaline dokumenteerida iga üksiku kruvi puhul telemetrilised andmed (pöördemoment × sügavus), mitte ainult valimi põhjal – need andmed on aluseks nii staatilisele analüüsile kui ka investeeringu kindlustamisele.

EN 1990 — koormuste kombinatsioonid

Standard EN 1990 (Eurokood: Konstruktsioonide projekteerimise alused) sätestab, kuidas kombineerida üksikuid koormusi (omakaal, kasutuskoormus, tuul, lumi ja vajaduse korral seismiline koormus) projekteerimiskombinatsioonideks, millele peavad vastama nii vundament kui ka kandekonstruktsioon.

BESS-konteineri puhul on eriti olulised järgmised aspektid:

Pidev koormus — konteineri ja akude omakaal (kümneid tonne, sõltuvalt tüübist ja aku keemilisest koostisest)
Kliimakoormus — tuul külgseintele või vajaduse korral lumi konteineri katusele piirkondades, kus esineb märkimisväärne lumekoormus
Erakorraline koormus — seismilistes piirkondades (eriti Lõuna-Euroopas) täiendatud Eurokoodiga 8

ELi liikmesriikide riiklikud lisad reguleerivad osakoormuskoefitsiente ja kombinatsioonireegleid – Tšehhi Vabariigis ellu viidud projekti ei saa ilma kohandusteta üle kanda Saksamaale või Itaaliasse.

IEC 62933 — BESS-i kui tehnoloogilise seadme ohutus

Rahvusvaheline standard IEC 62933-5-2 (Võrguga integreeritud elektrokeemiliste energiasalvestite ohutusnõuded) reguleerib hoidla enda elektrilist ja käitamisohutust — mitte aluse geotehnilisi omadusi. Investeerijale on oluline teada, et:

Standard IEC 62933 käsitleb akusid, juhtimissüsteemi ja tulekahjuohutust konteineri sees
Eurokood 7 ja EN 1990 käsitlevad vundamenti ja kandekonstruktsiooni
Mõlemad valdkonnad puutuvad projektidokumentatsioonis kokku, kuid neid hinnatakse eraldi ja sageli erinevate spetsialistide poolt

Betoonvundamendid (vundamendid, sambad, vööndid) luuakse kaevetööde teel, tugevdatakse terasarmatuuriga ja valatakse täis tsementbetooniga. Enne koormamist tuleb oodata 7–28 päeva, kuni betoon on kõvenenud. Kandevõime ulatub 20–100+ tonnini punkti kohta, kuid sellega kaasnevad märkimisväärselt suuremad kulud ja pikem aeg.

Tuleohutuse kaugused — riiklikud eeskirjad

Erinevalt Eurokoodidest puudub BESS-konteinerite vaheliste vahekauguste kohta ühtlustatud Euroopa standard. Seda valdkonda reguleerivad riiklikud tuleohutusnõuded ning praktikas hinnatakse seda iga juhtumi puhul eraldi koostöös kohaliku tuletõrjeasutuse või ehitusobjektide tuleohutuse volitatud isikuga.

Praktiline mõju EPC-tarnijatele: Vahekaugused mõjutavad konteinerite paigutust krundil ja seega ka vundamendi punktide paigutust. Soovitame töötada välja tuleohutuskava enne, kui vundamendi geotehniline projekt lõplikult kinnitatakse – konteinerite paigutuse muutmine pärast kruvide sissekeeramist on kulukas.

Kuidas BESS-projekte ellu viiakse ELi peamistes riikides

Tšehhi Vabariik: Geotehniline projekt vastavalt standardile ČSN EN 1997. BESS-i tulekindlust hindab volitatud ehitiste tulekindluse spetsialist (PBS) osana ehitusloa taotlemise dokumentatsioonist.

Saksamaa: DIN EN 1997 kui EC7 riiklik rakendus. Teatud võimsusest suuremad BESS-süsteemid peavad olema heaks kiidetud vastavalt BImSchG-le (saastevastane seadus) ja vastama VDE elektriohutusnõuetele.

Austria: ÖNORM B 4435 täiendab Eurokoodi 7. BESS-i tulekindluse hindamisega tegeleb kohalik tuletõrjeasutus (Landesfeuerwehrverband) vastavalt paigaldise suurusele.

Prantsusmaa: NF EN 1997 kui riiklik rakendusakt. Teatud võimsusest suuremad BESS-süsteemid kuuluvad ICPE (Installations Classées pour la Protection de l’Environnement) reguleerimisalasse, millel on oma erinõuded vahekauguste ja ohutuse osas.

Poola: PN-EN 1997 kui riiklik standard. BESS-turu kasv Poolas tugineb päikeseenergiajaamade projektidele; geotehniline projekteerimine toimub standardiliselt vastavalt Eurokoodile 7.

Kõigis riikides kehtib järgmine: Eurokoodi 7 + EN 1990 kohane geotehniline alus on kogu ELis ühtne, samas kui tulekindluse ja kasutusloa küsimused reguleerib alati kohalik seadusandlus ja kohalik asutus.

Kontrollnimekiri ELi maapinnale paigaldatavate BESS-projektide jaoks

Tootja BESSi konteineri tehniline leht koos punktkoormustega
Asukoha geotehniline uuring ja kandevõime määramine vastavalt standardile EN 1997
Koormuskoosluste staatiline arvutus vastavalt standardile EN 1990 (sh tuul ja vajaduse korral seismiline koormus)
Kandvate peade/profiilide projekteerimine punktkoormuse ülekandmiseks kruvile
Tuleohutuskontseptsioon ja ohutuskaugused vastavalt riiklikele eeskirjadele — tuleb lahendada enne paigutuse kindlaksmääramist
Iga kruvi paigaldamise telemeetriline andmestik (pöördemoment × sügavus)
Geodeetiline tasapinnalisuse kontroll vastavalt konteineri tootja poolt määratud tolerantsile
Puurmasina CE-sertifitseerimine ja ehitusametile esitatavad dokumendid

Korduma kippuvad küsimused

Kas BESS-konteinerite vahekauguste kohta kehtib ühtne Euroopa standard?
Ei. Ohutuskaugusi reguleerivad ELi liikmesriikide riiklikud tuletõrje-eeskirjad, mitte ühtlustatud Euroopa standard. Neid tuleb arutada kohaliku tuletõrjeasutuse või volitatud isikuga.
Kuidas erineb BESS-i geotehniline projekt fotogalvaanilise rajatise projektist?
BESS-konteiner jaotab koormuse mitmele kontsentreeritud punktile, kus ühikukoormus on suurem, samas kui FVE-konstruktsioon jaotab koormuse pindaliselt suuremale arvule kergematele punktidele. Eurokood 7 käsitleb mõlemat olukorda, kuid nii üksiku kruvi mõõtmine kui ka rühmaefekti hindamine on erinevad.
Millist rolli mängib standard IEC 62933 BESS-projektis?
Standard IEC 62933-5-2 reguleerib hoidla enda elektrilist ja käitamisohutust (akud, juhtimissüsteem, tulekahjuohutus konteineri sees). See ei puuduta aluse geotehnilisi aspekte, mida reguleerivad Eurocode 7 ja EN 1990.
Kas iga ELi liikmesriigi puhul on vaja vundamendi staatikat ümber arvutada?
Eurokoodide riiklikud lisad reguleerivad osakoefitsiente ja kombinatsioonireegleid, mistõttu ühe riigi jaoks koostatud staatiline arvutus ei kehti automaatselt teises riigis. Soovitame pöörduda kohaliku volitatud staatiku poole.

Kuhu edasi minna

Kuidas toimub BESS-konteinerite aluse paigaldamine praktikas: Maapinnasse kruvitavad akude hoidlad

Üldine ülevaade geotehnilisest projekteerimisest vastavalt Eurokoodile 7: Eurokood 7 ja maapinnakruvid