IEC 62282-8-201:2020

Fuel cell technologies - Part 8-201: Energy storage systems using fuel cell modules in reverse mode - Test procedures for the performance of power-to-power systems

IEC 62282-8-201:2020 defines the evaluation methods of typical performances for electric energy storage systems using hydrogen. This is applicable to the systems that use electrochemical reaction devices for both power charge and discharge. This document applies to systems that are designed and used for service and operation in stationary locations (indoor and outdoor).
The conceptual configurations of the electric energy storage systems using hydrogen are shown in Figure 1 and Figure 2. Figure 1 shows the system independently equipped with an electrolyser module and a fuel cell module. Figure 2 shows the system equipped with a reversible cell module. There are an electrolyser, a hydrogen storage and a fuel cell, or a reversible cell, a hydrogen storage and an overall management system (which may include a pressure management) as indispensable components. There may be a battery, an oxygen storage, a heat management system (which may include a heat storage) and a water management system (which may include a water storage) as optional components. The performance measurement is executed in the area surrounded by the outside thick solid line square (system boundary).

Technologies des piles à combustible - Partie 8-201: Systèmes de stockage de l’énergie utilisant des modules à piles à combustible en mode inversé - Procédure d'essai pour la performance des systèmes électriques à électriques

l'IEC 62282-8-201:2020 définit les méthodes d'évaluation des performances typiques des systèmes de stockage de l'énergie électrique utilisant de l'hydrogène. Ces méthodes s'appliquent aux systèmes qui utilisent des dispositifs à réaction électrochimique à la fois pour la charge électrique et la décharge électrique. Le présent document s'applique aux systèmes conçus et utilisés pour l'entretien et le fonctionnement dans des emplacements stationnaires (intérieur et extérieur).
La Figure 1 et la Figure 2 représentent les configurations conceptuelles des systèmes de stockage de l'énergie électrique utilisant de l'hydrogène. La Figure 1 présente un système indépendant équipé d'un module électrolyseur et d'un module à pile à combustible. La Figure 2 représente le système équipé d'un module à cellule réversible. Un électrolyseur, un système de stockage de l'hydrogène et une pile à combustible, ou une cellule réversible, un système de stockage de l'hydrogène et un système de gestion global (pouvant inclure la gestion de la pression) constituent les composants indispensables. Une batterie, un système de stockage de l'oxygène, un système de gestion thermique (pouvant inclure le stockage thermique) et un système de gestion de l'eau (pouvant inclure le stockage de l'eau) constituent les composants facultatifs. Le mesurage des performances s'effectue dans la zone délimitée par le carré extérieur à traits pleins épais (limites du système).

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 09-Jan-2020
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 27.070 - Fuel cells
• Technical Committee: TC 105 - Fuel cell technologies
• Drafting Committee: MT 206 - TC 105/MT 206

Relations

• Revised: IEC 62282-8-201:2024 - Fuel cell technologies - Part 8-201: Energy storage systems using fuel cell modules in reverse mode - Test procedures for the performance of power-to-power systems
• Effective Date: 05-Sep-2023

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Edition 1.0 2020-01
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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inside
Fuel cell technologies –
Part 8-201: Energy storage systems using fuel cell modules in reverse mode –
Test procedures for the performance of power-to-power systems

Technologies des piles à combustible –
Partie 8-201: Systèmes de stockage de l'énergie utilisant des modules à piles à
combustible en mode inversé – Procédures d'essai pour la performance des
systèmes électriques à électriques

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combustible en mode inversé – Procédures d'essai pour la performance des

systèmes électriques à électriques

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 27.070 ISBN 978-2-8322-7685-3

– 2 – IEC 62282-8-201:2020 © IEC 2020
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 7
2 Normative references . 8
3 Terms, definitions and symbols . 9
3.1 Terms and definitions. 9
3.2 Symbols . 13
4 Measurement instruments and measurement methods . 14
4.1 General . 14
4.2 Instrument uncertainty . 15
4.3 Measurement plan . 15
4.4 Environmental conditions . 16
4.5 Maximum permissible variation in test operating conditions . 17
5 System parameters . 17
5.1 General . 17
5.2 Electric energy storage capacity . 17
5.3 Rated electric power input . 18
5.4 Rated net electric power output. 18
5.5 Roundtrip electrical efficiency . 18
5.6 System response (step response time and ramp rate) . 18
5.6.1 Step response time . 18
5.6.2 Ramp rate . 19
5.7 Minimum switchover time . 20
5.8 Quiescent state loss rate . 20
5.9 Heat input rate . 20
5.10 Recovered heat output rate . 20
5.11 Acoustic noise level . 20
5.12 Total harmonic distortion . 20
5.13 Discharge water quality . 21
6 Test methods and procedures . 21
6.1 General . 21
6.2 Electric energy storage capacity test . 21
6.3 Rated electric power input test . 22
6.4 Rated net electric power output test . 22
6.5 Roundtrip electrical efficiency test . 23
6.6 Other system performance test . 23
6.6.1 System response test, step response time and ramp rate . 23
6.6.2 Minimum switchover time test . 25
6.6.3 Quiescent state loss rate test . 25
6.6.4 Heat input rate test . 26
6.6.5 Recovered heat output rate test . 26
6.6.6 Acoustic noise level test . 26
6.6.7 Total harmonic distortion test . 27
6.6.8 Discharge water quality test . 27
6.7 Component performance test . 27
6.7.1 Electrolyser performance test . 27

6.7.2 Hydrogen storage performance test . 28
6.7.3 Fuel cell performance test . 28
6.7.4 Water management system performance test . 29
6.7.5 Battery performance test . 29
6.7.6 Oxygen storage performance test . 29
7 Test reports . 29
7.1 General . 29
7.2 Report items . 29
7.3 Tested system data description . 30
7.4 Test condition description . 30
7.5 Test data description . 30
7.6 Uncertainty evaluation . 30
Bibliography . 31

Figure 1 – System configuration of electric energy storage system using hydrogen – Type
with electrolyser and fuel cell . 7
Figure 2 – System configuration of electric energy storage system using hydrogen – Type
with reversible cell . 8
Figure 3 – Typical sequence of phases during the system operation . 16
Figure 4 – Step response time and ramp rate of EES system . 19
Figure 5 – Step response test . 24
Figure 6 – Minimum switch over time test . 25

Table 1 – Symbols . 14
Table 2 – Required steps before executing the measurement .
...