«Δεν γίνονται όλες οι μπαταρίες ίσες» — Η πυρκαγιά της μπαταρίας APS υπογραμμίζει τους κινδύνους για την ασφάλεια, την έλλειψη γνώσης

Η πρόσφατη έκρηξη σε μια εγκατάσταση αποθήκευσης ενέργειας στην Αριζόνα ανανέωσε τις ανησυχίες για την ασφάλεια των μπαταριών.Το περιστατικό υπογράμμισε την ανάγκη εκπαίδευσης των ρυθμιστικών αρχών και των νομοθετών, δήλωσε αξιωματούχος του Sonnen

Η πρόσφατη έκρηξη σε μια εγκατάσταση αποθήκευσης μπαταριών στην Αριζόνα που τραυμάτισε τέσσερις πυροσβέστες έχει βάλει ξανά στο προσκήνιο την ασφάλεια των μπαταριών.Ενώ η αιτία του περιστατικού της 19ης Απριλίου στις εγκαταστάσεις αποθήκευσης McMicken της Δημόσιας Υπηρεσίας της Αριζόνα (APS) παραμένει υπό διερεύνηση, η βιομηχανία προσπαθεί να βρει τη σωστή ισορροπία μεταξύ της ταχείας επέκτασης και της ασφάλειας.

«Η έρευνα θα μας βοηθήσει να μάθουμε από αυτό που συνέβη, ώστε να μπορέσουμε να εφαρμόσουμε αυτά τα μαθήματα στα υπάρχοντα και μελλοντικά μας έργα καθαρής ενέργειας», είπε η Suzanne Trevino, εκπρόσωπος της APS, στο Utility Dive.

Το βοηθητικό πρόγραμμα που εδρεύει στο Phoenix συνεργάζεται με πρώτους ανταποκριτές, κατασκευαστές, μηχανικούς τρίτων και ειδικούς σε θέματα ασφάλειας κατά τη διάρκεια της έρευνάς του.Ο αρχικός προμηθευτής μπαταριών στις εγκαταστάσεις της Αριζόνα ήταν η AES Energy Storage, η οποία αποτελεί πλέον μέρος της Fluence.

«Σκοπεύουμε να επιδιώξουμε… αποθήκευση μπαταρίας.Αυτό δεν άλλαξε την αποφασιστικότητά μας να προχωρήσουμε σε αυτό».

Τζεφ Γκούλντνερ

Πρόεδρος ΑΠΣ

«Η ασφάλεια είναι η κορυφαία προτεραιότητα σε ολόκληρη τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, δεδομένης της εγγενώς επικίνδυνης φύσης της εργασίας με ηλεκτρική ενέργεια υψηλής τάσης», είπε ο John Zahurancik, διευθύνων σύμβουλος της Fluence, στο Utility Dive σε ένα email.«Οι ανησυχίες για την ασφάλεια των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας είναι παρόμοιες με εκείνες για οποιοδήποτε άλλο περίπλοκο ηλεκτρικό σύστημα.… Σχετικά με το περιστατικό στις εγκαταστάσεις της APS τον Απρίλιο, … σκοπεύουμε να μοιραστούμε όποια μάθημα μπορούμε, ειδικά υλικό και ευρήματα χρήσιμα για ολόκληρο τον κλάδο και τις υπηρεσίες απόκρισης».

Ο προσδιορισμός της αιτίας της έκρηξης αποτελεί κορυφαία προτεραιότητα για την APS, δεδομένου του σχεδίου της εταιρείας κοινής ωφέλειας να προσθέσει 850 MW αποθήκευσης μπαταρίας έως το 2025.

«Αυτό είναι σημαντικό γιατί η τεχνολογία των μπαταριών είναι ένα τόσο σημαντικό μελλοντικό συστατικό για τη λειτουργία του δικτύου», δήλωσε ο Jeff Guldner, πρόεδρος της APS κατά τη διάρκεια μιας ανοιχτής συνεδρίασης της Επιτροπής της Arizona Corporation λίγο μετά την πυρκαγιά.«Σκοπεύουμε να επιδιώξουμε… αποθήκευση μπαταρίας.Αυτό δεν άλλαξε την αποφασιστικότητά μας να προχωρήσουμε σε αυτό.… Είναι πολύ σημαντικό να διεξαγάγουμε αυτήν την έρευνα και να κατανοήσουμε πώς μπορούμε να λειτουργήσουμε με ασφάλεια αυτόν τον εξοπλισμό σε αυτές τις εγκαταστάσεις, επειδή εδώ πηγαίνει η βιομηχανία.”

Το τελευταίο περιστατικό

Η πυρκαγιά του APS ήταν απλώς το τελευταίο περιστατικό που υπογράμμισε τους πιθανούς κινδύνους που συνδέονται με την τεχνολογία μπαταριών.

Η Tesla τον περασμένο μήνα χρειάστηκε να εκδώσει μια ενημέρωση λογισμικού για να προσαρμόσει τις ρυθμίσεις της μπαταρίας των αυτοκινήτων της Model S και Model X μετά την εμφάνιση βίντεο με αυτοκίνητα που τυλίγονται στις φλόγες στο Χονγκ Κονγκ και τη Σαγκάη τον Απρίλιο.

«Με απλά λόγια, δεν είναι όλες οι μπαταρίες ίσες.Αυτή η έλλειψη κατανόησης διαπερνά το ρυθμιστικό και νομοθετικό επίπεδο και είμαστε πολύ δεσμευμένοι… σε κάθε επίπεδο της αλυσίδας για να βοηθήσουμε στην ενημέρωση και την εκπαίδευση της αγοράς».

Άνι Μπάκα

Διευθυντής ρυθμιστικής στρατηγικής και πρωτοβουλιών κοινής ωφέλειας, Sonnen

Άλλες καλά τεκμηριωμένες δυσλειτουργίες της μπαταρίας περιλαμβάνουν αυτές του τηλεφώνου Galaxy Note 7 της Samsung.ηλεκτρικά σκούτερ και hoverboard?και το 787 Dreamliner της Boeing, το οποίο είχε ως αποτέλεσμα την προσάραξη ολόκληρου του στόλου το 2013.

Στη Νότια Κορέα, τα κυβερνητικά κίνητρα έχουν ωθήσει την ανάπτυξη συστημάτων αποθήκευσης στη χώρα, αλλά η έλλειψη εμπειρίας μεταξύ των προγραμματιστών οδήγησε σε περισσότερες από 21 πυρκαγιές μπαταριών πέρυσι, είπε ο Mitalee Gupta, αναλυτής αποθήκευσης ενέργειας στο Wood Mackenzie, κατά τη διάρκεια εκδήλωσης στο το Atlantic Council στην Ουάσιγκτον, DC, τον περασμένο μήνα.

"Αυτός είναι ένας μεγάλος αριθμός, ειδικά για τη βιομηχανία αποθήκευσης ενέργειας, επειδή είναι μια αρκετά εκκολαπτόμενη βιομηχανία και εξακολουθεί να αυξάνεται", είπε.

Έλλειψη κατανόησης

Για τον κατασκευαστή συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας Sonnen, η μεγαλύτερη πρόκληση που αντιμετωπίζει η βιομηχανία όσον αφορά την αύξηση της αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας πίσω από το μέτρο (BTM) οφείλεται στην έλλειψη κατανόησης σχετικά με τις διαφορετικές τεχνολογίες μπαταριών.

«Με απλά λόγια, δεν γίνονται όλες οι μπαταρίες ίσες», είπε η Ani Backa, διευθύντρια της ρυθμιστικής στρατηγικής και πρωτοβουλιών κοινής ωφελείας για το Sonnen, στο Utility Dive σε ένα email.

«Αυτή η έλλειψη κατανόησης διαπερνά το ρυθμιστικό και νομοθετικό επίπεδο και είμαστε πολύ συνδεδεμένοι με τοπικούς οργανισμούς, ρυθμιστικό και νομοθετικό προσωπικό και σε κάθε επίπεδο της αλυσίδας για να βοηθήσουμε στην ενημέρωση και την εκπαίδευση της αγοράς.Εστιάζουμε την εκπαίδευση των συνεργατών και των πελατών μας στο πώς να διαφοροποιήσουμε τις διάφορες χημικές ιδιότητες των μπαταριών και τη σημασία της ασφάλειας, της αξιοπιστίας και της βελτιωμένης εμπειρίας πελατών χρησιμοποιώντας μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου».

Πρόσθεσε ότι αυτό το έλλειμμα στη γνώση της χημείας των μπαταριών επηρεάζει επίσης πολλές από τις συνεχιζόμενες ρυθμιστικές εργασίες, ιδιαίτερα για την αποθήκευση μπαταριών οικιακής χρήσης στη χώρα.

«Βλέπουμε διάφορες προτάσεις σε ολόκληρη τη χώρα που μπορεί να έχουν το ακούσιο αποτέλεσμα να προκαλέσουν αβάσιμες ανησυχίες για την ασφάλεια, να επιβραδύνουν τη διαδικασία αδειοδότησης και διασύνδεσης και να αποτελούν εμπόδιο στην είσοδο στην οικιακή αποθήκευση μπαταριών σε διάφορες αγορές όπου οι πελάτες λένε απλώς: «Θέλω ένα», είπε η Μπάκα.

Σύμφωνα με τον Sonnen, η ασφάλεια ήταν ο κύριος λόγος για τον οποίο η εταιρεία επέλεξε το φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LiFePO4) έναντι άλλων τεχνολογιών ιόντων λιθίου για τη χημεία των μπαταριών της.Η Sonnen είπε ότι οι μπαταρίες LiFePO4 της είναι λιγότερο εύφλεκτες από άλλες μπαταρίες ιόντων λιθίου.Είναι επίσης μη τοξικά και 100% ανακυκλώσιμα.

Συνεργασία με τη χημεία

Προκειμένου να μειωθούν οι κίνδυνοι από την αποθήκευση ενέργειας, επιστήμονες σε όλο τον κόσμο ασχολούνται με τη χημεία για να αναπτύξουν μια μπαταρία που είναι ταυτόχρονα εξαιρετικά αποδοτική και ασφαλής.

Τον περασμένο μήνα, επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne του Τμήματος Ενέργειας ανακοίνωσαν ότι ανέπτυξαν μια νέα επίστρωση καθόδου, που ονομάζεται PEDOT, η οποία χρησιμοποιεί μια τεχνική οξειδωτικής χημικής εναπόθεσης ατμών που μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση πολλών πιθανών προβλημάτων που σχετίζονται με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, συμπεριλαμβανομένου του κινδύνου πυρκαγιάς.

«Η επίστρωση που ανακαλύψαμε χτυπά πραγματικά πέντε ή έξι πουλιά με μια πέτρα», είπε ο Khalil Amine, διακεκριμένος συνεργάτης και επιστήμονας μπαταριών στο Argonne.«Αυτή η επίστρωση PEDOT βρέθηκε επίσης ότι μπορεί να καταστέλλει την απελευθέρωση οξυγόνου κατά τη φόρτιση, γεγονός που οδηγεί σε καλύτερη δομική σταθερότητα και βελτιώνει επίσης την ασφάλεια».

Η Amine είπε στο Utility Dive ότι νέα επίστρωση θα είναι διαθέσιμη στο εμπόριο τα επόμενα χρόνια.

Επιπλέον, ερευνητές στο Ερευνητικό Εργαστήριο Στρατού της Διοίκησης Μάχης Στρατού των ΗΠΑ και στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ ανέπτυξαν νέα χημεία καθόδου που αυξάνει την αποτελεσματικότητα και την πυρασφάλεια, ενώ ταυτόχρονα μειώνει το βάρος.

«Η ασφάλεια είναι η πρώτη μας προτεραιότητα για όλες τις εγκαταστάσεις μας, συμπεριλαμβανομένων των χώρων αποθήκευσης ενέργειας.Οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης ενέργειας μας υποβάλλονται σε τακτικούς ελέγχους ασφαλείας και λειτουργούν όπως αναμενόταν».

Ουές Τζόουνς

Υπεύθυνος Επικοινωνίας, San Diego Gas & Electric

«Συνδυάζει τόσο υψηλή ενεργειακή πυκνότητα μη υδατικών συστημάτων όσο και υψηλή ασφάλεια υδατικών συστημάτων», δήλωσε ο Chongyin Yang, βοηθός ερευνητής στο Τμήμα Χημικής και Βιομοριακής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ, σε δήλωση.

Σύμφωνα με τον αμερικανικό στρατό, η υδατική χημεία μπαταριών θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν μεγάλες ενέργειες σε επίπεδα κιλοβάτ ή μεγαβάτ ή όπου η ασφάλεια και η τοξικότητα των μπαταριών αποτελούν πρωταρχικό μέλημα, συμπεριλαμβανομένων των μη εύφλεκτων μπαταριών για αεροπλάνα, ναυτικά πλοία ή διαστημόπλοια. ως μη στρατιωτικές εφαρμογές για φορητές ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρικά οχήματα και αποθήκευση δικτύου μεγάλης κλίμακας.

Η ασφάλεια είναι το κύριο μέλημα

Οι εταιρείες κοινής ωφελείας στην πρώτη γραμμή της ανάπτυξης αποθήκευσης ενέργειας είπαν στο Utility Dive ότι η ασφάλεια είναι το Νο. 1 μέλημά τους.

«Η ασφάλεια είναι η πρώτη μας προτεραιότητα για όλες τις εγκαταστάσεις μας, συμπεριλαμβανομένων των χώρων αποθήκευσης ενέργειας.Οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης ενέργειας μας υποβάλλονται σε ελέγχους ρουτίνας ασφαλείας και λειτουργούν όπως αναμενόταν», δήλωσε ο Wes Jones, διευθυντής επικοινωνίας της San Diego Gas & Electric.

Η υπηρεσία κοινής ωφέλειας στην Καλιφόρνια δήλωσε ότι έχει λάβει πρόσθετα μέτρα για να διασφαλίσει ότι οι χειριστές της ζώνης, το προσωπικό και οι ανταποκριτές έκτακτης ανάγκης είναι εξοικειωμένοι με την τεχνολογία και τους κινδύνους της.

Το ίδιο ισχύει για τον Συνεταιρισμό Utility Island (KIUC) της Χαβάης, ο οποίος έχει συνεργαστεί με την Πυροσβεστική Υπηρεσία του Kauai για ένα πρωτόκολλο σε περίπτωση που υπάρξει ποτέ περιστατικό με τις μπαταρίες του.

«Η KIUC λαμβάνει πολύ σοβαρά υπόψη την ασφάλεια: διασφαλίζουμε ότι συμμορφωνόμαστε με τους κανονισμούς του Εθνικού Συνδέσμου Πυροπροστασίας και δίνουμε συνεχή προτεραιότητα στην εκπαίδευση ασφάλειας», δήλωσε η Beth Tokioka, υπεύθυνη επικοινωνίας στο KIUC.

Και οι δύο επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας κατατάχθηκαν στις 5 πρώτες θέσεις της κατάταξης 2018 Utility Energy Storage της Smart Electric Power Alliance.

Καθώς ο κλάδος και οι κρατικές ρυθμιστικές αρχές κινούνται προς τη δημιουργία επιτοκίων με βάση την απόδοση - η Χαβάη και η Νεβάδα έχουν ήδη θεσπίσει νόμους για τη θέσπιση αντίστοιχων κανονισμών - η αυξημένη εστίαση στην ασφάλεια των μπαταριών θα μπορούσε επίσης να ωφελήσει το τελικό αποτέλεσμα μιας εταιρείας.

«Μια σχετική σκέψη σε αυτό το μονοπάτι ανταμείβει την εστίαση του κατασκευαστή/πωλητή στην ασφάλεια τόσο στη χημεία που έχει επιλεγεί για την μπαταρία, τις συνεχείς διαδικασίες δοκιμών και επιθεώρησης όσο και στον τρόπο με τον οποίο παροπλίζουμε/ανακυκλώνουμε τις μπαταρίες», είπε ο Backa.

Η βελτιωμένη ασφάλεια μας ωφελεί όλους, επειδή τα ασφαλή συστήματα αποθήκευσης ενέργειας θα κάνουν το δίκτυό μας πιο αξιόπιστο, αποδοτικό και οικονομικά αποδοτικό, είπε ο Zahurancik.