'Tidak semua bateri dibuat sama' — kebakaran bateri APS menyerlahkan risiko keselamatan, kekurangan pengetahuan

Letupan baru-baru ini di kemudahan simpanan tenaga Arizona memperbaharui kebimbangan mengenai keselamatan bateri.Insiden itu menekankan keperluan untuk mendidik pengawal selia dan penggubal undang-undang, kata seorang pegawai Sonnen

letupan baru-baru ini di kemudahan penyimpanan bateri Arizona yang mencederakan empat anggota bomba telah memberi perhatian baharu pada keselamatan bateri.Walaupun punca kejadian 19 April di kemudahan penyimpanan McMicken Perkhidmatan Awam Arizona (APS) masih dalam siasatan, industri cuba mencari keseimbangan yang tepat antara pengembangan pesat dan keselamatan.

"Penyiasatan itu akan membantu kami belajar daripada apa yang berlaku, jadi kami boleh menggunakan pelajaran itu kepada projek tenaga bersih kami yang sedia ada dan akan datang," kata Suzanne Trevino, jurucakap APS, kepada Utility Dive.

Utiliti berasaskan Phoenix sedang bekerjasama dengan responden pertama, pengilang, jurutera pihak ketiga dan pakar keselamatan semasa penyiasatannya.Pembekal bateri asal di kemudahan Arizona ialah AES Energy Storage, yang kini menjadi sebahagian daripada Fluence.

“Kami berhasrat untuk meneruskan … penyimpanan bateri.Ini tidak mengubah keazaman kami untuk meneruskannya.”

Jeff Guldner

Presiden, APS

"Keselamatan adalah keutamaan utama di seluruh industri elektrik memandangkan sifat kerja elektrik voltan tinggi yang sememangnya berbahaya," John Zahurancik, ketua pegawai operasi di Fluence, memberitahu Utility Dive dalam e-mel.“Kebimbangan keselamatan untuk sistem penyimpanan tenaga adalah serupa dengan mana-mana sistem elektrik kompleks lain.… Berkenaan insiden di kemudahan APS pada bulan April, … kami berhasrat untuk berkongsi apa-apa pembelajaran yang kami boleh, terutamanya bahan dan penemuan yang berguna kepada seluruh industri dan agensi tindak balas.”

Menentukan punca letupan adalah keutamaan utama untuk APS, memandangkan rancangan utiliti untuk menambah 850 MW storan bateri menjelang 2025.

"Ini penting kerana teknologi bateri adalah komponen masa depan yang penting untuk operasi grid," Jeff Guldner, presiden APS berkata semasa mesyuarat terbuka Suruhanjaya Perbadanan Arizona sejurus selepas kebakaran.“Kami berhasrat untuk meneruskan … penyimpanan bateri.Ini tidak mengubah keazaman kami untuk meneruskannya.… Amat penting untuk kami menjalankan penyiasatan ini dan memahami cara kami boleh mengendalikan peralatan ini dengan selamat di kemudahan ini kerana di sinilah industri sedang berjalan.”

Kejadian terbaru

Kebakaran APS hanyalah insiden terbaru yang menonjolkan potensi bahaya yang berkaitan dengan teknologi bateri.

Tesla bulan lepas terpaksa mengeluarkan kemas kini perisian untuk melaraskan tetapan bateri kereta Model S dan Model Xnya selepas video kereta yang terbakar di Hong Kong dan Shanghai muncul pada April.

“Ringkasnya, tidak semua bateri dibuat sama.Kekurangan pemahaman ini meresap di peringkat kawal selia dan perundangan dan kami sangat terlibat … di setiap peringkat rantaian untuk membantu memaklumkan dan mendidik pasaran.”

Ani Backa

Pengarah Strategi Kawal Selia dan Inisiatif Utiliti, Sonnen

Kepincangan fungsi bateri lain yang didokumentasikan dengan baik termasuk yang terdapat pada telefon Galaxy Note 7 Samsung;skuter elektrik dan papan hover;dan Boeing 787 Dreamliner, yang mengakibatkan seluruh armada dibumikan pada tahun 2013.

Di Korea Selatan, insentif kerajaan telah mendorong penggunaan sistem storan di negara itu, tetapi kekurangan pengalaman dalam kalangan pemaju menyebabkan lebih daripada 21 kebakaran bateri tahun lepas, Mitalee Gupta, seorang penganalisis storan tenaga di Wood Mackenzie, berkata semasa satu acara di Majlis Atlantik di Washington, DC, bulan lalu.

"Itu jumlah yang besar, terutamanya untuk industri penyimpanan tenaga, kerana ia adalah industri yang agak baru dan ia masih meningkat," katanya.

Kurang pemahaman

Bagi pengeluar sistem storan tenaga Sonnen, cabaran terbesar yang dihadapi industri dalam peningkatan storan tenaga bateri di belakang meter (BTM) berpunca daripada kurangnya pemahaman mengenai teknologi bateri yang berbeza.

"Ringkasnya, tidak semua bateri dibuat sama," Ani Backa, pengarah strategi pengawalseliaan dan inisiatif utiliti untuk Sonnen, memberitahu Utility Dive dalam e-mel.

“Kekurangan pemahaman ini meresap di peringkat kawal selia dan perundangan, dan kami sangat terlibat dengan organisasi tempatan, kakitangan kawal selia dan perundangan, dan di setiap peringkat rantaian untuk membantu memaklumkan dan mendidik pasaran.Kami memfokuskan pendidikan rakan kongsi dan pelanggan kami tentang cara membezakan antara pelbagai kimia bateri dan kepentingan keselamatan, kebolehpercayaan dan pengalaman pelanggan yang dipertingkatkan menggunakan bateri lithium iron phosphate.”

Beliau menambah bahawa defisit dalam pengetahuan kimia bateri ini juga memberi kesan kepada banyak kerja kawal selia yang sedang dijalankan, terutamanya untuk penyimpanan bateri kediaman di negara ini.

“Kami melihat pelbagai cadangan di seluruh negara yang mungkin mempunyai kesan yang tidak diingini iaitu menimbulkan kebimbangan keselamatan yang tidak berasas, memperlahankan proses kebenaran dan interkoneksi serta menyediakan halangan untuk memasuki storan bateri kediaman di pelbagai pasaran di mana pelanggan hanya berkata, 'Saya mahu satu,'” kata Backa.

Menurut Sonnen, keselamatan telah menjadi sebab utama syarikat memilih litium besi fosfat (LiFePO4) berbanding teknologi litium-ion lain untuk kimia baterinya.Sonnen berkata bateri LiFePO4nya kurang mudah terbakar berbanding bateri litium-ion lain.Ia juga tidak toksik dan 100% boleh dikitar semula.

Bermain-main dengan kimia

Untuk mengurangkan risiko daripada penyimpanan tenaga, saintis di seluruh dunia sedang memikirkan kimia untuk membangunkan bateri yang sangat cekap dan selamat.

Bulan lalu, saintis di Makmal Kebangsaan Argonne Jabatan Tenaga mengumumkan bahawa mereka membangunkan salutan katod baharu, yang dipanggil PEDOT, yang menggunakan teknik pemendapan wap kimia oksidatif yang boleh membantu menyelesaikan beberapa isu berpotensi yang berkaitan dengan bateri lithium-ion, termasuk risiko kebakaran.

"Salutan yang kami temui benar-benar mencecah lima atau enam burung dengan satu batu," kata Khalil Amine, seorang rakan terkenal dan saintis bateri di Argonne."Salutan PEDOT ini juga didapati dapat menyekat pembebasan oksigen semasa pengecasan, yang membawa kepada kestabilan struktur yang lebih baik dan juga meningkatkan keselamatan."

Amine memberitahu Utility Dive bahawa salutan baharu akan tersedia secara komersial dalam beberapa tahun akan datang.

Tambahan pula, penyelidik di Makmal Penyelidikan Tentera Darat Komando Pembangunan Keupayaan Tempur Tentera AS dan Universiti Maryland telah membangunkan kimia katod baharu yang meningkatkan kecekapan dan keselamatan kebakaran, sambil pada masa yang sama mengurangkan berat badan.

“Keselamatan adalah keutamaan kami untuk semua kemudahan kami termasuk tapak penyimpanan tenaga.Kemudahan penyimpanan tenaga kami menjalani pemeriksaan keselamatan rutin dan telah beroperasi seperti yang diharapkan.”

Wes Jones

Pengurus Komunikasi, San Diego Gas & Electric

"Ia menggabungkan kedua-dua ketumpatan tenaga tinggi sistem bukan akueus dan keselamatan tinggi sistem akueus," kata Chongyin Yang, penolong saintis penyelidikan di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Biomolekul di The University of Maryland, dalam satu kenyataan.

Menurut Tentera AS, kimia bateri akueus juga boleh digunakan dalam aplikasi yang melibatkan tenaga besar pada tahap kilowatt atau megawatt atau di mana keselamatan dan ketoksikan bateri menjadi kebimbangan utama, termasuk bateri tidak mudah terbakar untuk kapal terbang, kapal tentera laut atau kapal angkasa, juga. sebagai aplikasi awam untuk elektronik mudah alih, kenderaan elektrik dan storan grid berskala besar.

Keselamatan adalah kebimbangan utama

Utiliti di barisan hadapan penggunaan storan tenaga memberitahu Utility Dive bahawa keselamatan adalah kebimbangan No. 1 mereka.

“Keselamatan adalah keutamaan kami untuk semua kemudahan kami termasuk tapak penyimpanan tenaga.Kemudahan penyimpanan tenaga kami menjalani pemeriksaan keselamatan rutin dan telah beroperasi seperti yang dijangkakan,” kata Wes Jones, pengurus komunikasi untuk San Diego Gas & Electric.

Utiliti California berkata bahawa ia telah mengambil langkah tambahan untuk memastikan pengendali tali pinggang, kakitangan dan responden kecemasan biasa dengan teknologi dan risikonya.

Perkara yang sama berlaku untuk Koperasi Utiliti Pulau Kauai Hawaii (KIUC), yang telah bekerjasama dengan Jabatan Bomba Kauai mengenai protokol sekiranya terdapat insiden yang melibatkan baterinya.

“KIUC mengambil berat tentang keselamatan: kami memastikan kami mematuhi peraturan Persatuan Perlindungan Kebakaran Kebangsaan dan meletakkan keutamaan berterusan pada latihan keselamatan,” kata Beth Tokioka, pengurus komunikasi di KIUC.

Kedua-dua utiliti disenaraikan dalam 5 teratas Kedudukan Penyimpanan Tenaga Utiliti Smart Electric Power Alliance 2018.

Apabila industri dan pengawal selia negeri bergerak ke arah pembuatan kadar berasaskan prestasi — Hawaii dan Nevada telah meluluskan undang-undang untuk mewujudkan peraturan yang sepadan — tumpuan yang meningkat pada keselamatan bateri juga boleh memberi manfaat kepada keuntungan syarikat.

"Pertimbangan yang relevan dalam laluan itu adalah memberi ganjaran kepada pengilang/penjual fokus pada keselamatan dalam kimia yang dipilih untuk bateri, ujian berterusan dan prosedur pemeriksaan, dan dalam cara kami menyahtauliah/mengitar semula bateri," kata Backa.

Keselamatan yang lebih baik memberi manfaat kepada kita semua kerana sistem penyimpanan tenaga yang selamat akan menjadikan grid kita lebih dipercayai, cekap dan menjimatkan kos, kata Zahurancik.