'Ikke alle batterier er gjort lige' — APS-batteribrand fremhæver sikkerhedsrisici, mangel på viden

Den nylige eksplosion ved et energilager i Arizona fornyede bekymringer om batterisikkerhed. Hændelsen fremhævede behovet for at uddanne regulatorer og lovgivere, sagde en embedsmand fra Sonnen

den nylige eksplosion ved et batterilager i Arizona, der sårede fire brandmænd, har sat fornyet fokus på batterisikkerhed. Mens årsagen til hændelsen den 19. april ved Arizona Public Service's (APS) McMicken lagerfacilitet stadig er under undersøgelse, forsøger industrien at finde den rette balance mellem hurtig ekspansion og sikkerhed.

"Undersøgelsen vil hjælpe os med at lære af, hvad der skete, så vi kan anvende disse erfaringer på vores eksisterende og fremtidige ren-energi-projekter," sagde Suzanne Trevino, talskvinde for APS, til Utility Dive.

Det Phoenix-baserede hjælpeprogram samarbejder med førstehjælpere, producenter, tredjepartsingeniører og sikkerhedseksperter under sin undersøgelse. Den oprindelige batterileverandør på Arizona-anlægget var AES Energy Storage, som nu er en del af Fluence.

“Vi har til hensigt at forfølge … batteriopbevaring. Dette har ikke ændret vores vilje til at komme videre med det."

Jeff Guldner

formand, APS

"Sikkerhed er topprioriteten på tværs af hele den elektriske industri i betragtning af den iboende farlige natur at arbejde med højspændingselektricitet," fortalte John Zahurancik, Chief Operating Officer hos Fluence, til Utility Dive i en e-mail. "Sikkerhedsbekymringer for energilagringssystemer ligner dem for ethvert andet komplekst elektrisk system. … Med hensyn til hændelsen på APS-faciliteten i april, … agter vi at dele alle de erfaringer, vi kan, især materiale og resultater, der er nyttige for hele industrien og beredskabsbureauer.”

Bestemmelse af årsagen til eksplosionen er en topprioritet for APS, i betragtning af forsyningens plan om at tilføje 850 MW batterilager i 2025.

"Dette er vigtigt, fordi batteriteknologi er så vigtig en fremtidig komponent til driften af ​​nettet," sagde Jeff Guldner, præsident for APS under et åbent møde i Arizona Corporation Commission kort efter branden. “Vi har til hensigt at forfølge … batteriopbevaring. Dette har ikke ændret vores vilje til at komme videre med det. … Det er meget vigtigt, at vi gennemfører denne undersøgelse og forstår, hvordan vi sikkert kan betjene dette udstyr i disse faciliteter, fordi det er her, industrien er på vej hen.”

Den seneste hændelse

APS-branden var blot den seneste hændelse, der fremhævede de potentielle farer forbundet med batteriteknologi.

Tesla var i sidste måned nødt til at udgive en softwareopdatering for at justere batteriindstillingerne for sine Model S- og Model X-biler, efter at videoer af biler, der brød i brand i Hong Kong og Shanghai, dukkede op i april.

"Simpelt sagt, ikke alle batterier er lavet lige. Denne mangel på forståelse gennemsyrer på regulatorisk og lovgivningsmæssigt niveau, og vi er meget engagerede … på alle niveauer af kæden for at hjælpe med at informere og uddanne markedet.”

Ani Backa

Direktør for Regulatory Strategy and Utility Initiatives, Sonnen

Andre veldokumenterede batterifejl har inkluderet dem på Samsungs Galaxy Note 7-telefon; elektriske scootere og hoverboards; og Boeings 787 Dreamliner, hvilket resulterede i grundstødning af hele flåden i 2013.

I Sydkorea har regeringens incitamenter ansporet udbredelsen af ​​lagersystemer i landet, men mangel på erfaring blandt udviklere førte til mere end 21 batteribrande sidste år, sagde Mitalee Gupta, en energilagringsanalytiker hos Wood Mackenzie, under en begivenhed kl. Atlantic Council i Washington, DC, sidste måned.

"Det er et stort tal, især for energilagringsindustrien, fordi det er en temmelig begyndende industri, og den er stadig på vej op," sagde hun.

Mangel på forståelse

For producenten af ​​energilagringssystemer, Sonnen, kommer den største udfordring, industrien står over for i opbygningen af ​​bag-måleren (BTM) batterienergilagring, ned til manglende forståelse for de forskellige batteriteknologier.

"Simpelt sagt, ikke alle batterier er gjort lige," fortalte Ani Backa, direktør for reguleringsstrategien og forsyningsinitiativer for Sonnen, til Utility Dive i en e-mail.

"Denne mangel på forståelse gennemsyrer på regulatorisk og lovgivningsmæssigt niveau, og vi er meget engagerede i lokale organisationer, regulatoriske og lovgivende medarbejdere og på alle niveauer i kæden for at hjælpe med at informere og uddanne markedet. Vi fokuserer vores partner- og kundeuddannelse på, hvordan man skelner mellem de forskellige batterikemier og vigtigheden af ​​sikkerhed, pålidelighed og forbedret kundeoplevelse ved at bruge lithiumjernfosfatbatterier."

Hun tilføjede, at dette underskud i batterikemividen også påvirker meget af det igangværende reguleringsarbejde, især for batteriopbevaring i boliger i landet.

"Vi ser forskellige forslag over hele landet, der kan have den utilsigtede virkning, at de ophøjer ugrundede sikkerhedsproblemer, bremser godkendelses- og sammenkoblingsprocessen og udgør en barriere for adgang til batteriopbevaring i boliger på forskellige markeder, hvor kunderne blot siger: 'Jeg vil en," sagde Backa.

Ifølge Sonnen har sikkerheden været den primære årsag til, at virksomheden har valgt lithiumjernfosfat (LiFePO4) frem for andre lithium-ion-teknologier til sin batterikemi. Sonnen sagde, at deres LiFePO4-batterier er mindre brandfarlige end andre lithium-ion-batterier. De er også giftfrie og 100 % genanvendelige.

Driller med kemi

For at mindske risiciene ved energilagring piller forskere rundt om i verden med kemi for at udvikle et batteri, der er både yderst effektivt og sikkert.

I sidste måned annoncerede forskere ved Department of Energy's Argonne National Laboratory, at de udviklede en ny katodebelægning, kaldet PEDOT, som bruger en oxidativ kemisk dampaflejringsteknik, der kan hjælpe med at løse flere potentielle problemer forbundet med lithium-ion-batterier, herunder brandrisiko.

"Belægningen, vi har opdaget, rammer virkelig fem eller seks fluer med et smæk," sagde Khalil Amine, en fremtrædende kollega og batteriforsker ved Argonne. "Denne PEDOT-belægning viste sig også at være i stand til at undertrykke iltfrigivelse under opladning, hvilket fører til bedre strukturel stabilitet og også forbedrer sikkerheden."

Amine fortalte Utility Dive, at ny belægning vil være kommercielt tilgængelig i de næste par år.

Ydermere har forskere ved US Army Combat Capabilities Development Command's Army Research Laboratory og University of Maryland udviklet ny katodekemi, der øger effektiviteten og brandsikkerheden, samtidig med at vægten reduceres.

"Sikkerhed er vores topprioritet for alle vores faciliteter, inklusive energilagringssteder. Vores energilageranlæg gennemgår rutinemæssige sikkerhedstjek og har fungeret som forventet."

Wes Jones

Kommunikationschef, San Diego Gas & Electric

"Det kombinerer både høj energitæthed af ikke-vandige systemer og høj sikkerhed af vandige systemer," sagde Chongyin Yang, en assisterende forsker ved Institut for Kemi og Biomolekylær Teknik ved University of Maryland, i en erklæring.

Ifølge den amerikanske hær kunne den vandige batterikemi også bruges i applikationer, der involverer store energier på kilowatt- eller megawatt-niveauer, eller hvor batterisikkerhed og toksicitet er primære bekymringer, herunder ikke-brændbare batterier til fly, flådefartøjer eller rumskibe. som civile applikationer til bærbar elektronik, elektriske køretøjer og storskala netlager.

Sikkerhed er den største bekymring

Værktøjer, der er i spidsen for implementering af energilagring, fortalte Utility Dive, at sikkerheden er deres nr. 1 bekymring.

"Sikkerhed er vores topprioritet for alle vores faciliteter, inklusive energilagringssteder. Vores energilagringsfaciliteter gennemgår rutinemæssige sikkerhedstjek og har fungeret som forventet, siger Wes Jones, kommunikationschef for San Diego Gas & Electric.

Det californiske forsyningsselskab sagde, at det har taget ekstra skridt for at sikre, at operatører, personale og beredskabspersonale er fortrolige med teknologien og dens risici.

Det samme gælder for Hawaiis Kauai Island Utility Cooperative (KIUC), som har arbejdet sammen med Kauai Fire Department om en protokol, hvis der nogensinde skulle være en hændelse, der involverer dets batterier.

"KIUC tager sikkerhed meget seriøst: vi sørger for, at vi overholder National Fire Protection Associations regler og sætter en konstant prioritet på sikkerhedstræning," sagde Beth Tokioka, kommunikationschef hos KIUC.

Begge forsyningsselskaber er placeret i top 5 af Smart Electric Power Alliances 2018 Utility Energy Storage Rankings.

Efterhånden som industrien og statens tilsynsmyndigheder bevæger sig i retning af præstationsbaseret ratemaking - Hawaii og Nevada har allerede vedtaget love for at etablere tilsvarende regler - kan et øget fokus på batterisikkerhed også gavne en virksomheds bundlinje.

"En relevant overvejelse på den vej er at belønne producentens/leverandørens fokus på sikkerhed både i den valgte kemi for batteriet, løbende test- og inspektionsprocedurer og i den måde, vi dekommissionerer/genbruger batterierne på," sagde Backa.

Forbedret sikkerhed gavner os alle, fordi sikre energilagringssystemer vil gøre vores net mere pålideligt, effektivt og omkostningseffektivt, sagde Zahurancik.