Noise and Acoustic Services Company Acentechの技術専門家であるEthan Brushは、最近調査レポートをリリースしました。彼の報告では、土地がますます乏しくなるにつれて、人口密度の高い住宅地にますます多くのバッテリーエネルギー貯蔵システムが展開されており、バッテリーエネルギー貯蔵システムの騒音問題に注意を向けています。
バッテリーエネルギー貯蔵システムがより人気が高まり、人口密度の高い地域に展開され始めると、土地資源が不足すると、この傾向が避けられません。したがって、バッテリーエネルギー貯蔵システムと対応する制御手段の騒音問題がますます重要になっています。
ヨーロッパなどの人口密度の高い地域では、バッテリーエネルギー貯蔵システムの騒音問題は特に顕著であり、米国やオーストラリアなどの国や地域で徐々に激化しています。この課題を満たすために、バッテリーエネルギー貯蔵システムメーカーは、住民の生活ニーズを満たすバッテリーエネルギー貯蔵システムを提供するために、アコースティック設計により多くの注意を払う必要があります。
ノイズ源
Ø冷却システム
バッテリーエネルギー貯蔵システムは、他の電子デバイスと同様に、適切な温度と湿度で最適かつ安全に動作します。この目的のために、さまざまな空気または液体冷却システムが必要です。これらのシステムは、多くの場合、通気口、ファン、ポンプに由来するノイズを生成します。このノイズは通常一定です。
ØエネルギーストレージPC
エネルギー貯蔵PCSは、バッテリーから提供されるDC電源を電源用のAC電源に変換する責任があります。充電プロセス中、インバーターはAC電力をDC電力に整理します。この電力変換プロセス中に、ある程度のエネルギーが熱に変換されるため、通常はファンを介して過熱を防ぐために冷却が必要であり、必然的にノイズを生成します。
DC電源をAC電力に変換するプロセスには、高速スイッチングが極性（または電流の流れの方向）を変更することが含まれます。米国では、AC電力の頻度は60Hzであるため、高速スイッチングは1秒で2回動作します。このプロセスは、電源周波数（120Hz）の2倍の音を生成し、他の高調波（240Hz、360Hz、480Hz以上の周波数など）も生成します。
多くの国と地域のAC周波数は50Hzであるため、生成する高調波はわずかに異なります（100Hz、200Hz、300Hz、400Hz）。これらの音には通常、賑やかな特性があります。これらのノイズは、多くの場合、背景ノイズが高い環境でより顕著であり、周囲の人々に迷惑をかけます。
トランス内には、コアノイズ、コイルノイズ、ファンノイズの3つのノイズがあります。コアとコイルのノイズは磁力によって引き起こされ、インバーターと同様に、トランスは120Hzまたは100Hzの音とその高調波も生成します。ノイズの3番目のタイプは、トランスの外側の冷却ファンから来ていますが、一部の変圧器はファンの代わりにヒートシンクを使用しています。これは静かなオプションです。
緩和対策
Øノイズ基準の詳細をご覧ください
世界的に、国と地域は一般に、産業施設からの騒音障害を住宅地に制限することを目的とした明確な騒音規制に従います。これらの規制は詳細かつ明確に異なり、特定のノイズ排出基準と条件を指定するものもあれば、デシベル制限のみを指定するものもあります。
一部の地域では、バッテリーエネルギー貯蔵システムに関連する騒音規制はまだ確立されていない場合があります。それにもかかわらず、バッテリーエネルギー貯蔵システムの開発者は、法律が明示的に騒音削減を必要としない場合でも、周囲の環境への影響と住民の否定的な反応を完全に考慮する必要があります。
たとえば、米国の国立電気製造業者協会（NEMA）の基準は、NEMA評価を満たすときに電気機器の騒音レベルを明確に定義しています。
さらに、国際電気技術委員会（IEC）と電気電子エンジニア研究所（IEEE）も、さまざまな種類の電気機器の音出力に関する基準を策定しています。同様に、エアコン、暖房、冷凍研究所（AHRI）、アメリカ暖房、冷蔵および空調エンジニア協会（ASHRAE）、アメリカ国立標準研究所（ANSI）、および国際標準組織（ISO）も、冷凍システムの基準を公開しています。
これらの標準は、エネルギー貯蔵業界の仕様を提供するだけでなく、バッテリーエネルギー貯蔵システムの実際のサウンド測定データと組み合わせて、バッテリーエネルギー貯蔵システムのノイズをより包括的に評価および管理することもできます。
Øバッテリーエネルギー貯蔵システムのサウンドモデリング
バッテリーエネルギー貯蔵システムの設計段階では、音響コンサルタントと技術専門家は、さまざまな機器の主要なサウンドソースを正確に特定して決定する必要があります。機器サプライヤーは、製品ノイズ排出に関する詳細なデータを提供する場合があります。このデータを使用して音響モデルを構築することにより、周囲の環境（住宅エリアなど）のバッテリーエネルギー貯蔵システムによって生成されるサウンドレベルをシミュレートできます。
アコースティックモデルには、バッテリーエネルギー貯蔵システムの各デバイスのサウンドソースが含まれるだけでなく、周囲の地形特性も考慮しています。最終的なモデリング評価結果は、エンジニアリングプロジェクトに適用されるノイズ制限基準と比較されます。
すべてのバッテリーエネルギー貯蔵システム機器メーカーが製品に騒音データを提供するわけではありません。バッテリーエネルギー貯蔵システムでは、さまざまな機器が複数の異なるサプライヤーから供給される可能性があり、特定の情報がないため、間違いなくエネルギー貯蔵システムのノイズレベルを正確にモデル化することの難しさが増加します。
Ø周囲の音レベルを測定します
多くの騒音規制（マサチューセッツ州環境保護局の規制など）は、産業施設の健全なレベルが環境条件の特定のしきい値を超えてはならないと規定しています。これらの周囲の音レベルは、産業施設が設置される前、または施設が完全に閉鎖されたときに決定する必要があります。
通常、周囲の音は、比較的静かな気象条件で1週間以上測定され、現場の音環境の包括的な特性評価を得ます。騒音制限は現場での環境条件に関連しているため、静かなエリアには騒々しいエリアよりも下限が必要です。
他の領域の騒音規制は、バッテリーエネルギー貯蔵システムによって生成されたノイズに固定された上限があることをしばしば規定しています。これには現場での検証は必要ない場合がありますが、通常、周囲のノイズ測定方法を使用して、作業のモデリングと既存の環境シナリオを組み合わせるのに役立つことをお勧めします。
コントロールノイズ
バッテリーエネルギー貯蔵システムの騒音制御は、継続的な改善プロセスです。ノイズ生成機器の設計とレイアウトがエンジニアリングプロジェクトに関連する騒音制限を超える場合、音響コンサルタントはノイズレベルを下げるために新しいソリューションを設計する必要があります。ソース/パス/レシーバーモデルを検討することにより、騒音問題の効果的な解決策を見つけることができます。
システムオペレーターは、さまざまな緩和策を施設とその周辺地域の音響モデルに統合できます。予測された音レベルがバッテリーエネルギー貯蔵システムに関連するノイズ基準を満たしている場合にのみ、ノイズは効果的に制御できます。
バッテリーエネルギー貯蔵システムがインストールされると、サイトのノイズ基準へのコンプライアンスを検証するために、音レベルを測定する必要があります。これは通常、環境でノイズレベルが最も低い夜に行われます。全体的なノイズ特性を完全に評価するには、一定期間、バッテリーエネルギー貯蔵システムのすべての機器を起動してシャットダウンする必要がある場合があります。
環境音を測定するために使用される機器の場合、測定機器の精度に関する国際標準規制に準拠する必要があります。これらのデバイスは、その精度やパフォーマンスなどの側面に従って分類されます。
