Baterijų saugyklų (BESS) įrengimas naudojant žemės sraigtus — Europos standartai

Baterijų saugyklų (BESS), įtvirtintų ant žemės sraigtų, įrengimas ES reglamentuojamas pagal Eurokodą 7, skirtą geotechniniam taškinių apkrovų projektavimui, ir standartą EN 1990, skirtą apkrovų deriniams, o priešgaisriniai atstumai tarp konteinerių reglamentuojami atskirų valstybių narių nacionaliniais teisės aktais.

Du reguliavimo lygiai: pamatų konstrukcija ir eksploatavimo sauga

Kaip ir medinių pastatų atveju, taip pat ir BESS sistemai taikoma dviejų specialybių taisyklė. Geotechninis pamatų projektavimas (sraigtas, jo ilgis, apkrova, išdėstymas) reglamentuojamas pagal Eurokodą 7. Konteinerio rėmo konstrukcinis sprendimas ir apkrovų deriniai reglamentuojami pagal EN 1990 ir susijusius Eurokodus, skirtus plieninėms konstrukcijoms (EN 1993). „BESS“ kaip technologinio įrenginio eksploatacijos elektrinė ir priešgaisrinė sauga yra atskira sritis, kurią ES reglamentuoja tarptautinis standartas IEC 62933 ir nacionaliniai priešgaisriniai reikalavimai – ji nėra tiesiogiai susijusi su pamatų geotechnika, tačiau investuotojas ir projektuotojas turi ją spręsti lygiagrečiai.

Eurokodas 7 — taškinės apkrovos, kurias sukelia konteineriai

Eurokodas 7 (EN 1997-1, 7 skyrius – polių pamatai) taikomas BESS įrenginiams skirtoms žemės sraigtinėms atramoms taip pat, kaip ir kitoms apkrovų rūšims. Išsami bendroji normos apžvalga pateikta atskirame straipsnyje: Eurokodas 7 ir grunto sraigtai.

BESS sistemai būdingas apkrovos pobūdis:

Koncentruota taškinė apkrova. Skirtingai nuo tolygiai paskirstytos apkrovos (pvz., saulės jėgainės konstrukcijoje), kiekvienas sraigtas po BESS konteineriu perduoda žymiai didesnę vienetinę apkrovą, sutelktą keliuose atraminiuose taškuose. Statikas privalo patikrinti tiek atskiro varžto, tiek visos grupės apkrovos laikomąją galią (grupės efektas pagal EC7 §7.6.2).

Vertikalios ir horizontalios apkrovos derinys. Vėjas, veikiantis konteinerio šoninę sieną, sukuria horizontaliąją sudedamąją jėgą, kurią varžtas ir nešančioji galvutė turi perduoti kartu su vertikalia apkrova — projektavimo metodas DA1 (1 ir 2 derinys) yra standartas Čekijoje, Slovakijoje, Austrijoje ir Vokietijoje.

Dokumentacija kiekvienam punktui atskirai. Atsižvelgiant į didesnę vienetinę apkrovą, BESS sistemoje įprasta dokumentuoti telemetrinius duomenis (sukimo momentą × įsukimo gylį) kiekvienam atskirai varžtui, o ne tik imčiai – tai tarnauja kaip pagrindas statikos skaičiavimams ir investicijų draudimui.

EN 1990 — apkrovų deriniai

Standartas EN 1990 („Eurokodas: Konstrukcijų projektavimo pagrindai“) nustato, kaip sujungti atskiras apkrovas (savo svorį, eksploatacines apkrovas, vėjo, sniego ir, prireikus, seismines apkrovas) į projektavimo derinius, kuriuos turi atitikti tiek pamatai, tiek nešančiosios konstrukcijos.

BESS konteineriui ypač svarbūs šie aspektai:

  • Nuolatinė apkrova — konteinerio ir baterijų savasis svoris (dešimtys tonų, priklausomai nuo tipo ir baterijų cheminės sudėties)
  • Klimatinė apkrova — vėjas, veikiantis šoninius paviršius, arba sniegas ant konteinerio stogo vietovėse, kuriose būdinga atitinkama sniego apkrova
  • Ypatinga apkrova — seisminėse zonose (visų pirma Pietų Europoje) papildyta Eurokodu 8

Atskirų ES šalių nacionaliniai priedai reglamentuoja dalinius apkrovos koeficientus ir derinių taisykles – Čekijoje įgyvendintas projektas negali būti perkeltas į Vokietiją ar Italiją be pakeitimų.

IEC 62933 — BESS kaip technologinio įrenginio sauga

Tarptautinis standartas IEC 62933-5-2 (Saugumo reikalavimai tinklu integruotoms elektrocheminėms energijos saugykloms) reglamentuoja pačios saugyklos elektrinę ir eksploatacinę saugą, o ne pamatų geotechniką. Investuotojui svarbu žinoti, kad:

  • Standartas IEC 62933 reglamentuoja baterijas, valdymo sistemą ir priešgaisrinę apsaugą konteinerio viduje
  • Eurokodas 7 ir EN 1990 reglamentuoja pamatą ir nešančiąją konstrukciją
  • Abi sritys susilieja projekto dokumentacijoje, tačiau vertinamos atskirai ir dažnai skirtingų specialistų

Betoniniai pamatai (pamatai, kolonos, juostos) sukuriamos iškasus duobę, sutvirtinus plienine armatūra ir užpylus cementiniu betonu. Prieš apkrovą būtina palaukti 7–28 dienas, kol betoną sukietės. Nešamoji galia siekia 20–100+ tonų vienam taškui, tačiau tai kainuoja žymiai daugiau ir užtrunka ilgiau.

Priešgaisriniai atstumai — nacionaliniai reikalavimai

Skirtingai nuo Eurokodų, nėra suderinto Europos standarto, reglamentuojančio atstumus tarp BESS konteinerių. Šią sritį reglamentuoja nacionaliniai priešgaisriniai reikalavimai, o praktikoje tai vertinama individualiai kartu su vietos priešgaisrinės saugos tarnyba arba įgaliotu statinių priešgaisrinės saugos specialistu.

Praktinis poveikis EPC tiekėjams: Atstumai lemia konteinerių išdėstymą sklype, taigi ir pamatų taškų išdėstymą. Rekomenduojame parengti priešgaisrinę koncepciją prieš patvirtinant geotechninį pamatų projektą – konteinerių išdėstymo keitimas po sraigtų įsukimo yra brangus.

Kaip BESS projektai įgyvendinami pagrindinėse ES šalyse

Čekija: Geotechninis projektas pagal ČSN EN 1997. BESS priešgaisrinę saugą vertina įgaliotas statinių priešgaisrinės saugos specialistas (PBS) kaip statybos leidimo dokumentacijos dalį.

Vokietija: DIN EN 1997 – tai EC7 standartas, perimtas į nacionalinę teisę. BESS įrenginiai, kurių galia viršija nustatytą ribą, turi būti patvirtinti pagal BImSchG (Teršalų kontrolės įstatymą) ir atitikti VDE reikalavimus dėl elektros saugos.

Austrija: ÖNORM B 4435 papildo Eurokodą 7. BESS priešgaisrinį vertinimą atlieka vietos priešgaisrinė tarnyba (Landesfeuerwehrverband), atsižvelgdama į įrenginio dydį.

Prancūzija: NF EN 1997 kaip nacionalinis įgyvendinimas. BESS, kurių talpa viršija nustatytą ribą, patenka į ICPE (Installations Classées pour la Protection de l’Environnement) sistemą, kuriai taikomi savi atstumų ir saugos reikalavimai.

Lenkija: PN-EN 1997 kaip nacionalinis standartas. BESS rinkos augimą Lenkijoje skatina sąveika su saulės jėgainių projektais; geotechninis projektavimas paprastai atliekamas pagal Eurokodą 7.

Visose šalyse galioja šis principas: geotechniniai pagrindai pagal Eurokodą 7 + EN 1990 yra visuotinai taikomi visoje ES, o gaisriniai ir eksploataciniai leidimai visada išduodami pagal vietos teisės aktus ir vietos institucijų sprendimus.

ES žemės sraigtų BESS projekto kontrolinis sąrašas

  • Gamintojo „BESS“ konteinerio techninė specifikacija su taškinėmis apkrovomis
  • Vietovės geotechniniai tyrimai ir nešančiojo pajėgumo nustatymas pagal EN 1997
  • Statinis apkrovų derinių skaičiavimas pagal EN 1990 (įskaitant vėjo apkrovas ir, jei taikoma, seismines apkrovas)
  • Nešančiųjų galvučių/profilių projektavimas, skirtas taškinės apkrovos perdavimui į varžtą
  • Priešgaisrinės saugos koncepcija ir saugūs atstumai pagal nacionalinius reikalavimus — tai reikia išspręsti prieš nustatant išdėstymą
  • Kiekvieno sraigto įrengimo telemetriniai duomenys (sukimo momentas × gylis)
  • Geodezinis lygumo patikrinimas, neviršijant konteinerio gamintojo nustatytų leistinųjų nuokrypių
  • Įsukimo staklių CE sertifikatas ir dokumentacija statybos priežiūros institucijai

Dažnai užduodami klausimai

Kur toliau

Kaip praktiškai vyksta BESS konteinerių pamatų montavimas: Akumuliatorių saugyklos ant žemės sraigtų

Bendras geotechninio projektavimo pagal Eurokodą 7 apžvalga: Eurokodas 7 ir grunto sraigtai