中國儲能網(wǎng)訊:電池儲能系統(tǒng)是新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,隨著大量儲能項目的部署,不少項目選址鄰近城市和農(nóng)村的噪聲控制區(qū)域,儲能電站的噪聲控制存在較大的挑戰(zhàn)。無論是國內(nèi)還是國外儲能項目,項目審批環(huán)節(jié)都存在環(huán)評(EIA),國外一些地方對噪聲要求尤為嚴(yán)苛,EIA環(huán)節(jié)需要專業(yè)機構(gòu)提供噪聲評估報告。
一、噪聲評估相關(guān)術(shù)語
聲學(xué)環(huán)境 (Acoustic environment):指一個區(qū)域或場所由所經(jīng)歷的噪聲總量所表征的環(huán)境部分。
聲學(xué)質(zhì)量目標(biāo) (Acoustic quality objective):指在敏感受體的聲學(xué)環(huán)境中應(yīng)經(jīng)歷的最大噪聲水平。
背景蠕變 (Background Creep):隨著某一地區(qū)新開發(fā)項目的建立,噪聲隨時間逐漸增加或爬升的現(xiàn)象。
敏感受體 (Sensitive Receptor):測量噪聲的區(qū)域或場所。
分貝 (dB, Decibel):用于在對數(shù)尺度上表示數(shù)值的導(dǎo)出單位。在聲學(xué)中,dB刻度用于測量聲壓級和聲功率級。
A計權(quán)分貝 (dB(A)):表示包含頻率計權(quán)(“A計權(quán)”)的單數(shù)值聲壓級,用以反映聲音的主觀響度。
赫茲 (Hz, Hertz):聲波每秒振動頻率的測量單位。
聲壓級 (SPL, Sound Pressure Level):由標(biāo)準(zhǔn)聲級計測量的聲壓水平。這與聲功率級(SWL)不同,它是接收到的聲音,而不是聲源固有的聲音。
聲功率級 (SWL, Sound Power Level):聲源輻射的總功率的量度。它是聲源的基本屬性,與周圍環(huán)境無關(guān)。
LAeq,adj,1hr:連續(xù)穩(wěn)定聲音的A計權(quán)聲壓級,經(jīng)過音調(diào)特征調(diào)整,在1小時內(nèi)的均方聲壓與隨時間變化的聲音相同。
LA1,adj,1hr:經(jīng)過音調(diào)或沖擊特征調(diào)整的A計權(quán)聲壓級,在使用快速標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)時間測量時,在1小時周期內(nèi)有1%的時間超過該水平。
LA10,adj,1hr:經(jīng)過音調(diào)或沖擊特征調(diào)整的A計權(quán)聲壓級,在1小時周期內(nèi)有10%的時間超過該水平。
LA90,T:在測量時間T內(nèi)有90%的時間超過的聲壓級,通常用于衡量背景噪聲水平。
Lmax 和 Lmin:分別指測量期間的最大聲級和最小聲級。
二、噪聲評估主要內(nèi)容
1、現(xiàn)狀調(diào)查
(1)調(diào)查項目選址地鄰近有哪些設(shè)施
如Capricorn BESS項目,選址鄰近現(xiàn)有變電站、現(xiàn)有儲能電站、公路。

(2)根據(jù)項目選址地理位置,識別噪聲敏感受體。
如Capricorn BESS項目,噪聲敏感受體為上圖的,Child Avenue 1、Child Avenue 2

(3)測量項目選址地目前的背景噪聲水平,作為對比基準(zhǔn)。
現(xiàn)有噪聲環(huán)境主要為鄉(xiāng)村特征,背景噪聲水平較低,但受到局部道路交通的間歇性影響。

基準(zhǔn)噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)

2、噪聲控制目標(biāo)
(1)背景噪聲蠕變 (背景噪聲增量)
背景噪聲蠕變評估是噪聲評估的一部分,該評估項旨在防止背景噪聲隨著一個地區(qū)新開發(fā)項目的建立而逐漸升高。如澳大利亞昆士蘭州EPP2019規(guī)定變動噪聲(Project noise)不應(yīng)超過現(xiàn)有背景噪聲(LA90,T) 5 dB(A) 以上。
(2)聲環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)
如EPP 2019 附表1 提供了不同類型的敏感受體對應(yīng)的噪聲指標(biāo)及其限值。

國內(nèi)儲能電站涉及噪聲控制主要參考《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3096-2008、《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 12348-2008
與EPP2019中的sensitive receptor類似,GB3096按區(qū)域的使用特點和環(huán)境質(zhì)量要求,將聲環(huán)境功能區(qū)分為五類,各類及對應(yīng)的噪聲目標(biāo)如下:

GB 12348根據(jù)廠界外的聲環(huán)境功能區(qū)類別,規(guī)定噪聲排放限值:

此外,GB12348還規(guī)定了夜間頻發(fā)噪聲的最大聲級超過限值的幅度不得高于10dB(A),夜間偶發(fā)噪聲的最大聲級超過限值的幅度不得高于15dB(A)。當(dāng)廠界與噪聲敏感建筑物距離小于1m,上表噪聲限值表示為室內(nèi)測量且限值減去10dB(A)作為評價依據(jù)。
上述引用的GB3096、GB12348的噪聲限值,測量單位dB(A)對應(yīng)的物理量為Leq與前文術(shù)語LAeq,adj,1hr定義相同,計算公式為:

3、運行噪聲評估
(1)評估方法
在EIA階段一般采用軟件建模預(yù)測方法,噪聲建??紤]了項目運行設(shè)備的聲功率級,并對幾何傳播的衰減、干預(yù)地面地形的聲屏蔽、地面效應(yīng)、氣象效應(yīng)和大氣吸收進(jìn)行了調(diào)整。主流評估軟件如SoundPLAN、NoiseMap。
(2)模擬運行的噪聲源
根據(jù)廠家提供的設(shè)備噪聲數(shù)據(jù),假定噪聲源位置并模擬噪聲源聲功率級。
(3)預(yù)測噪聲監(jiān)測點的噪聲
在噪聲模型和噪聲源基礎(chǔ)上,根據(jù)控制標(biāo)準(zhǔn),預(yù)測監(jiān)測點的噪聲級,并提供出等噪聲級輪廓。如Capricorn BESS項目,基于SoundPLAN的噪聲輪廓如下:

三、噪聲評估的主要挑戰(zhàn)
(1)獲取準(zhǔn)確的噪聲數(shù)據(jù)
獲取準(zhǔn)確的噪聲數(shù)據(jù)對于準(zhǔn)確的噪聲評估至關(guān)重要。然而,制造商可能不愿意提供詳細(xì)的1/3倍頻程或特定方向性的聲功率級數(shù)據(jù)。這跟廠家使用的聲級計類型有關(guān),目前市面上分普通聲級計(網(wǎng)上叫聲級計)、倍頻程聲級計(網(wǎng)上叫多功能聲級計),以下為二者圖片。

如Capricorn BESS項目,設(shè)備廠家提供的倍頻程數(shù)據(jù)如下:
CSI Solbank倍頻程數(shù)據(jù)

SMA inverter 倍頻程數(shù)據(jù):

(2)儲能設(shè)備散熱風(fēng)扇的位置,散熱風(fēng)扇的位置會顯著影響噪聲的方向性。然而,頂部安裝的散熱風(fēng)扇由于噪聲源升高而需要更高的隔音屏障,并且不能利用噪聲方向性來降噪。MP 2XL、PT2.0均是如此。

(3)隔音屏障的高度和有效性
隔音屏障是一種常用的緩解措施,但其有效性往往受到高度限制、成本和視覺影響等實際因素的限制。基于所評估噪聲源(側(cè)出風(fēng))的典型高度,任何圍擋電池單元和變壓器的噪聲屏障高度都必須超過 4 米才能有效發(fā)揮作用。特別對于頂出風(fēng)的儲能設(shè)備,隔音屏障所需要的高度就更高了。如果需要的降噪目標(biāo)超過8dB(A),通常不能僅靠隔音屏障緩解噪聲,可能需要結(jié)合其他措施。

四、儲能設(shè)備常見的降噪措施
(1)噪聲方向和機組方向
儲能裝置的噪聲方向性,特別是那些帶有前置或側(cè)裝風(fēng)扇的設(shè)備,會顯著影響噪聲傳播特性。優(yōu)化這些儲能設(shè)備的朝向以盡量減少噪聲暴露是噪聲管理的第一步。

如英國某項目,最初未能滿足噪聲要求,廠家的解決方案:通過重新布局設(shè)備朝向,將噪聲指向遠(yuǎn)離相鄰房屋的方向。

(2)隔音罩
在逆變器和冷卻風(fēng)扇等產(chǎn)生噪音的組件周圍安裝隔音罩可以有效減少噪音排放。隔音百葉窗也可用于控制噪音,同時允許必要的通風(fēng)。此外,一些BESS制造商提供配備可選聲衰減器的BESS容器。
1)側(cè)出風(fēng)直流儲能艙隔音罩

2)頂出風(fēng)交流儲能艙隔音罩

3)PCS隔音罩

(3)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速
風(fēng)扇是BESS項目中的重要噪聲源。通過在一天中的不同時間使用變速驅(qū)動器調(diào)整風(fēng)扇速度,特別是在環(huán)境溫度較低的夜間降低速度,可以更有效地管理噪音水平。
1)電池艙風(fēng)扇100%、80%、60%轉(zhuǎn)速下的噪聲

2)變流升壓一體機風(fēng)扇100%、80%、60%轉(zhuǎn)速下的噪聲




