"Non tutte le batterie sono uguali": l'incendio della batteria APS evidenzia rischi per la sicurezza e mancanza di conoscenza

La recente esplosione in un impianto di stoccaggio energetico dell’Arizona ha rinnovato le preoccupazioni sulla sicurezza delle batterie. L’incidente ha evidenziato la necessità di educare i regolatori e i legislatori, ha detto un funzionario di Sonnen

la recente esplosione in un impianto di stoccaggio di batterie in Arizona che ha ferito quattro vigili del fuoco ha riacceso i riflettori sulla sicurezza delle batterie. Mentre la causa dell'incidente del 19 aprile presso l'impianto di stoccaggio McMicken dell'Arizona Public Service (APS) rimane sotto inchiesta, l'industria sta cercando di trovare il giusto equilibrio tra rapida espansione e sicurezza.

“L’indagine ci aiuterà a imparare da quello che è successo, in modo da poter applicare quelle lezioni ai nostri progetti esistenti e futuri di energia pulita”, ha detto a Utility Dive Suzanne Trevino, portavoce di APS.

L'azienda con sede a Phoenix sta collaborando con i primi soccorritori, produttori, ingegneri di terze parti ed esperti di sicurezza durante le sue indagini. Il fornitore originale di batterie presso la struttura dell'Arizona era AES Energy Storage, che ora fa parte di Fluence.

“Intendiamo perseguire… lo stoccaggio delle batterie. Ciò non ha cambiato la nostra determinazione ad andare avanti su questo fronte”.

Jeff Guldner

Presidente dell'APS

"La sicurezza è la massima priorità in tutto il settore elettrico, data la natura intrinsecamente pericolosa del lavoro con l'elettricità ad alta tensione", ha dichiarato John Zahurancik, direttore operativo di Fluence, a Utility Dive in una e-mail. “I problemi di sicurezza per i sistemi di accumulo dell’energia sono simili a quelli di qualsiasi altro sistema elettrico complesso. … Per quanto riguarda l’incidente avvenuto presso la struttura APS in aprile, … intendiamo condividere tutto ciò che possiamo apprendere, in particolare materiale e risultati utili all’intero settore e alle agenzie di risposta”.

Determinare la causa dell’esplosione è una priorità assoluta per APS, dato il piano dell’azienda di aggiungere 850 MW di batterie di accumulo entro il 2025.

"Questo è importante perché la tecnologia delle batterie è una componente futura così importante per il funzionamento della rete", ha detto Jeff Guldner, presidente di APS durante una riunione aperta della Arizona Corporation Commission poco dopo l'incendio. “Intendiamo perseguire… lo stoccaggio delle batterie. Ciò non ha cambiato la nostra determinazione ad andare avanti su questo fronte. … È molto importante condurre questa indagine e capire come possiamo utilizzare in sicurezza queste apparecchiature in queste strutture perché è qui che sta andando l’industria”.

L'ultimo incidente

L’incendio dell’APS è stato solo l’ultimo incidente che ha evidenziato i potenziali pericoli associati alla tecnologia delle batterie.

Il mese scorso Tesla ha dovuto rilasciare un aggiornamento software per regolare le impostazioni della batteria delle sue auto Model S e Model X dopo che ad aprile sono emersi video di auto che prendevano fuoco a Hong Kong e Shanghai.

“In poche parole, non tutte le batterie sono uguali. Questa mancanza di comprensione permea a livello normativo e legislativo e siamo molto impegnati… a ogni livello della catena per contribuire a informare ed educare il mercato”.

Ani Backa

Direttore della strategia di regolamentazione e delle iniziative di utilità, Sonnen

Altri malfunzionamenti della batteria ben documentati includono quelli del telefono Samsung Galaxy Note 7; scooter elettrici e hoverboard; e il 787 Dreamliner della Boeing, che ha comportato la messa a terra dell'intera flotta nel 2013.

In Corea del Sud, gli incentivi governativi hanno stimolato l’implementazione di sistemi di stoccaggio nel paese, ma la mancanza di esperienza tra gli sviluppatori ha portato a più di 21 incendi di batterie lo scorso anno, ha detto Mitalee Gupta, analista di stoccaggio energetico presso Wood Mackenzie, durante un evento a il Consiglio Atlantico a Washington, DC, il mese scorso.

"Si tratta di un numero elevato, soprattutto per il settore dello stoccaggio dell'energia, perché è un settore abbastanza nascente ed è ancora in fase di espansione", ha affermato.

Una mancanza di comprensione

Per il produttore di sistemi di accumulo di energia Sonnen, la sfida più grande che il settore deve affrontare nell’incremento dello stoccaggio dell’energia a batteria dietro il contatore (BTM) è dovuta alla mancanza di comprensione riguardo alle diverse tecnologie delle batterie.

“In parole povere, non tutte le batterie sono uguali”, ha detto a Utility Dive in una e-mail Ani Backa, direttore della strategia di regolamentazione e delle iniziative di utilità per Sonnen.

“Questa mancanza di comprensione permea a livello normativo e legislativo e siamo molto impegnati con le organizzazioni locali, il personale normativo e legislativo e ad ogni livello della catena per aiutare a informare ed educare il mercato. Concentriamo la formazione dei nostri partner e dei clienti su come distinguere tra i vari prodotti chimici delle batterie e sull’importanza della sicurezza, dell’affidabilità e di una migliore esperienza del cliente utilizzando le batterie al litio ferro fosfato”.

Ha aggiunto che questo deficit nella conoscenza della chimica delle batterie sta influenzando anche gran parte del lavoro normativo in corso, in particolare per lo stoccaggio delle batterie residenziali nel paese.

"Vediamo varie proposte in tutto il paese che potrebbero avere l'effetto indesiderato di aumentare preoccupazioni infondate sulla sicurezza, rallentare il processo di autorizzazione e di interconnessione e fornire una barriera all'ingresso nello stoccaggio di batterie residenziali in vari mercati in cui i clienti stanno semplicemente dicendo: "Voglio uno", ha detto Backa.

Secondo Sonnen, la sicurezza è stata la ragione principale per cui l’azienda ha scelto il fosfato di litio ferro (LiFePO4) rispetto ad altre tecnologie agli ioni di litio per la chimica delle sue batterie. Sonnen ha affermato che le sue batterie LiFePO4 sono meno infiammabili rispetto ad altre batterie agli ioni di litio. Sono inoltre atossici e riciclabili al 100%.

Armeggiare con la chimica

Per ridurre i rischi derivanti dallo stoccaggio dell’energia, gli scienziati di tutto il mondo stanno armeggiando con la chimica per sviluppare una batteria che sia allo stesso tempo altamente efficiente e sicura.

Il mese scorso, gli scienziati dell’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia hanno annunciato di aver sviluppato un nuovo rivestimento del catodo, chiamato PEDOT, che utilizza una tecnica di deposizione di vapore chimico ossidativo che può aiutare a risolvere diversi potenziali problemi associati alle batterie agli ioni di litio, compreso il rischio di incendio.

"Il rivestimento che abbiamo scoperto colpisce davvero cinque o sei piccioni con una fava", ha detto Khalil Amine, un illustre collega e scienziato delle batterie ad Argonne. “Si è scoperto che questo rivestimento PEDOT è anche in grado di sopprimere il rilascio di ossigeno durante la ricarica, il che porta a una migliore stabilità strutturale e migliora anche la sicurezza”.

Amine ha dichiarato a Utility Dive che il nuovo rivestimento sarà disponibile in commercio nei prossimi anni.

Inoltre, i ricercatori del Laboratorio di ricerca dell'esercito del Comando di sviluppo delle capacità di combattimento dell'esercito americano e dell'Università del Maryland hanno sviluppato una nuova chimica del catodo che aumenta l'efficienza e la sicurezza antincendio, riducendo allo stesso tempo il peso.

“La sicurezza è la nostra massima priorità per tutte le nostre strutture, compresi i siti di stoccaggio dell’energia. I nostri impianti di stoccaggio dell’energia sono sottoposti a controlli di sicurezza di routine e hanno funzionato come previsto”.

Wes Jones

Responsabile delle comunicazioni, San Diego Gas & Electric

"Combina sia l'elevata densità energetica dei sistemi non acquosi che l'elevata sicurezza dei sistemi acquosi", ha affermato in una nota Chongyin Yang, assistente ricercatore presso il Dipartimento di ingegneria chimica e biomolecolare dell'Università del Maryland.

Secondo l'esercito americano, la chimica delle batterie acquose potrebbe essere utilizzata anche in applicazioni che coinvolgono grandi energie a livelli di kilowatt o megawatt o dove la sicurezza e la tossicità delle batterie sono preoccupazioni primarie, comprese batterie non infiammabili per aeroplani, navi militari o astronavi, nonché batterie non infiammabili per aerei, navi militari o astronavi. come applicazioni civili per l’elettronica portatile, i veicoli elettrici e lo stoccaggio in rete su larga scala.

La sicurezza è la preoccupazione principale

Le società di servizi pubblici in prima linea nell'implementazione dello stoccaggio dell'energia hanno dichiarato a Utility Dive che la sicurezza è la loro preoccupazione numero 1.

“La sicurezza è la nostra massima priorità per tutte le nostre strutture, compresi i siti di stoccaggio dell’energia. I nostri impianti di stoccaggio dell’energia sono sottoposti a controlli di sicurezza di routine e hanno funzionato come previsto”, ha affermato Wes Jones, responsabile delle comunicazioni di San Diego Gas & Electric.

L’azienda californiana ha affermato di aver adottato ulteriori misure per garantire che gli operatori della rete, il personale e i soccorritori abbiano familiarità con la tecnologia e i suoi rischi.

Lo stesso vale per la Kauai Island Utility Cooperative (KIUC) delle Hawaii, che ha collaborato con i vigili del fuoco di Kauai su un protocollo nel caso in cui si verificasse un incidente che coinvolgesse le sue batterie.

"KIUC prende molto sul serio la sicurezza: ci assicuriamo di rispettare le normative della National Fire Protection Association e diamo una priorità continua alla formazione sulla sicurezza", ha affermato Beth Tokioka, responsabile delle comunicazioni presso KIUC.

Entrambe le società di servizi si sono classificate tra le prime 5 nella classifica 2018 di stoccaggio dell'energia della Smart Electric Power Alliance.

Mentre l’industria e le autorità di regolamentazione statali si muovono verso tariffe basate sulle prestazioni – Hawaii e Nevada hanno già approvato leggi per stabilire regolamenti corrispondenti – una maggiore attenzione alla sicurezza delle batterie potrebbe anche avvantaggiare i profitti di un’azienda.

“Una considerazione rilevante in questo percorso è premiare l’attenzione del produttore/fornitore sulla sicurezza sia nella chimica scelta per la batteria, nelle procedure di test e ispezione in corso, sia nel modo in cui smantelliamo/ricicliamo le batterie”, ha affermato Backa.

Una maggiore sicurezza avvantaggia tutti noi perché i sistemi sicuri di stoccaggio dell’energia renderanno la nostra rete più affidabile, efficiente ed economicamente vantaggiosa, ha affermato Zahurancik.