来源:储能力工
电池储能系统是新型电力系统的关键组成部分,随着大量储能项目的部署,不少项目选址邻近城市和农村的噪声控制区域,储能电站的噪声控制存在较大的挑战。无论是国内还是国外储能项目,项目审批环节都存在环评(EIA),国外一些地方对噪声要求尤为严苛,EIA环节需要专业机构提供噪声评估报告。
一、噪声评估相关术语
声学环境 (Acoustic environment):指一个区域或场所由所经历的噪声总量所表征的环境部分。
声学质量目标 (Acoustic quality objective):指在敏感受体的声学环境中应经历的最大噪声水平。
背景蠕变 (Background Creep):随着某一地区新开发项目的建立,噪声随时间逐渐增加或爬升的现象。
敏感受体 (Sensitive Receptor):测量噪声的区域或场所。
分贝 (dB, Decibel):用于在对数尺度上表示数值的导出单位。在声学中,dB刻度用于测量声压级和声功率级。
A计权分贝 (dB(A)):表示包含频率计权(“A计权”)的单数值声压级,用以反映声音的主观响度。
赫兹 (Hz, Hertz):声波每秒振动频率的测量单位。
声压级 (SPL, Sound Pressure Level):由标准声级计测量的声压水平。这与声功率级(SWL)不同,它是接收到的声音,而不是声源固有的声音。
声功率级 (SWL, Sound Power Level):声源辐射的总功率的量度。它是声源的基本属性,与周围环境无关。
LAeq,adj,1hr:连续稳定声音的A计权声压级,经过音调特征调整,在1小时内的均方声压与随时间变化的声音相同。
LA1,adj,1hr:经过音调或冲击特征调整的A计权声压级,在使用快速标准响应时间测量时,在1小时周期内有1%的时间超过该水平。
LA10,adj,1hr:经过音调或冲击特征调整的A计权声压级,在1小时周期内有10%的时间超过该水平。
LA90,T:在测量时间T内有90%的时间超过的声压级,通常用于衡量背景噪声水平。
Lmax 和 Lmin:分别指测量期间的最大声级和最小声级。
二、噪声评估主要内容
1、现状调查
(1)调查项目选址地邻近有哪些设施
如Capricorn BESS项目,选址邻近现有变电站、现有储能电站、公路。

(2)根据项目选址地理位置,识别噪声敏感受体。
如Capricorn BESS项目,噪声敏感受体为上图的,Child Avenue 1、Child Avenue 2

(3)测量项目选址地目前的背景噪声水平,作为对比基准。
现有噪声环境主要为乡村特征,背景噪声水平较低,但受到局部道路交通的间歇性影响。

基准噪声监测数据

2、噪声控制目标
(1)背景噪声蠕变 (背景噪声增量)
背景噪声蠕变评估是噪声评估的一部分,该评估项旨在防止背景噪声随着一个地区新开发项目的建立而逐渐升高。如澳大利亚昆士兰州EPP2019规定变动噪声(Project noise)不应超过现有背景噪声(LA90,T) 5 dB(A) 以上。
(2)声环境质量目标
如EPP 2019 附表1 提供了不同类型的敏感受体对应的噪声指标及其限值。

国内储能电站涉及噪声控制主要参考《声环境质量标准》GB 3096-2008、《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348-2008
与EPP2019中的sensitive receptor类似,GB3096按区域的使用特点和环境质量要求,将声环境功能区分为五类,各类及对应的噪声目标如下:

GB 12348根据厂界外的声环境功能区类别,规定噪声排放限值:

此外,GB12348还规定了夜间频发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于10dB(A),夜间偶发噪声的最大声级超过限值的幅度不得高于15dB(A)。当厂界与噪声敏感建筑物距离小于1m,上表噪声限值表示为室内测量且限值减去10dB(A)作为评价依据。
上述引用的GB3096、GB12348的噪声限值,测量单位dB(A)对应的物理量为Leq与前文术语LAeq,adj,1hr定义相同,计算公式为:

3、运行噪声评估
(1)评估方法
在EIA阶段一般采用软件建模预测方法,噪声建模考虑了项目运行设备的声功率级,并对几何传播的衰减、干预地面地形的声屏蔽、地面效应、气象效应和大气吸收进行了调整。主流评估软件如SoundPLAN、NoiseMap。
(2)模拟运行的噪声源
根据厂家提供的设备噪声数据,假定噪声源位置并模拟噪声源声功率级。
(3)预测噪声监测点的噪声
在噪声模型和噪声源基础上,根据控制标准,预测监测点的噪声级,并提供出等噪声级轮廓。如Capricorn BESS项目,基于SoundPLAN的噪声轮廓如下:

三、噪声评估的主要挑战
(1)获取准确的噪声数据
获取准确的噪声数据对于准确的噪声评估至关重要。然而,制造商可能不愿意提供详细的1/3倍频程或特定方向性的声功率级数据。这跟厂家使用的声级计类型有关,目前市面上分普通声级计(网上叫声级计)、倍频程声级计(网上叫多功能声级计),以下为二者图片。

如Capricorn BESS项目,设备厂家提供的倍频程数据如下:
CSI Solbank倍频程数据

SMA inverter 倍频程数据:

(2)储能设备散热风扇的位置,散热风扇的位置会显著影响噪声的方向性。然而,顶部安装的散热风扇由于噪声源升高而需要更高的隔音屏障,并且不能利用噪声方向性来降噪。MP 2XL、PT2.0均是如此。

(3)隔音屏障的高度和有效性
隔音屏障是一种常用的缓解措施,但其有效性往往受到高度限制、成本和视觉影响等实际因素的限制。基于所评估噪声源(侧出风)的典型高度,任何围挡电池单元和变压器的噪声屏障高度都必须超过 4 米才能有效发挥作用。特别对于顶出风的储能设备,隔音屏障所需要的高度就更高了。如果需要的降噪目标超过8dB(A),通常不能仅靠隔音屏障缓解噪声,可能需要结合其他措施。

四、储能设备常见的降噪措施
(1)噪声方向和机组方向
储能装置的噪声方向性,特别是那些带有前置或侧装风扇的设备,会显著影响噪声传播特性。优化这些储能设备的朝向以尽量减少噪声暴露是噪声管理的第一步。

如英国某项目,最初未能满足噪声要求,厂家的解决方案:通过重新布局设备朝向,将噪声指向远离相邻房屋的方向。

(2)隔音罩
在逆变器和冷却风扇等产生噪音的组件周围安装隔音罩可以有效减少噪音排放。隔音百叶窗也可用于控制噪音,同时允许必要的通风。此外,一些BESS制造商提供配备可选声衰减器的BESS容器。
1)侧出风直流储能舱隔音罩

2)顶出风交流储能舱隔音罩

3)PCS隔音罩

(3)调整风扇转速
风扇是BESS项目中的重要噪声源。通过在一天中的不同时间使用变速驱动器调整风扇速度,特别是在环境温度较低的夜间降低速度,可以更有效地管理噪音水平。
1)电池舱风扇100%、80%、60%转速下的噪声

2)变流升压一体机风扇100%、80%、60%转速下的噪声

特别声明:本网站转载的所有内容,均已署名来源与作者,版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。凡来源注明低碳网的内容为低碳网原创,转载需注明来源。