„Nie wszystkie akumulatory są sobie równe” — pożar akumulatorów APS uwydatnia zagrożenia dla bezpieczeństwa i brak wiedzy

Niedawna eksplozja w magazynie energii w Arizonie odnowiła obawy o bezpieczeństwo akumulatorów. Incydent uwydatnił potrzebę edukowania organów regulacyjnych i prawodawców, powiedział urzędnik Sonnen

niedawna eksplozja w magazynie akumulatorów w Arizonie, w wyniku której czterech strażaków zostało rannych, ponownie rzuciła światło na bezpieczeństwo akumulatorów. Chociaż przyczyna incydentu, który miał miejsce 19 kwietnia w magazynie McMicken należącym do Arizona Public Service (APS), jest nadal badana, branża stara się znaleźć właściwą równowagę między szybką ekspansją a bezpieczeństwem.

„Dochodzenie pomoże nam wyciągnąć wnioski z tego, co się wydarzyło, abyśmy mogli zastosować te wnioski w naszych istniejących i przyszłych projektach związanych z czystą energią” – powiedziała Utility Dive Suzanne Trevino, rzeczniczka APS.

Podczas dochodzenia przedsiębiorstwo użyteczności publicznej z siedzibą w Phoenix współpracuje ze służbami ratowniczymi, producentami, zewnętrznymi inżynierami i ekspertami ds. bezpieczeństwa. Pierwotnym dostawcą akumulatorów w zakładzie w Arizonie była firma AES Energy Storage, która obecnie jest częścią Fluence.

„Zamierzamy zająć się… magazynowaniem baterii. Nie zmieniło to naszej determinacji, aby kontynuować tę sprawę.”

Jeffa Guldnera

Prezes, APS

„Bezpieczeństwo jest najwyższym priorytetem w całej branży elektrycznej, biorąc pod uwagę nieodłącznie niebezpieczny charakter pracy z energią elektryczną wysokiego napięcia” – powiedział w e-mailu do Utility Dive John Zahurancik, dyrektor operacyjny Fluence. „Zagadnienia bezpieczeństwa systemów magazynowania energii są podobne jak w przypadku każdego innego złożonego systemu elektrycznego. […] W odniesieniu do kwietniowego incydentu w zakładzie APS… zamierzamy podzielić się wszelkimi wnioskami, jakie możemy, zwłaszcza materiałami i ustaleniami pomocnymi dla całej branży i agencji reagowania”.

Ustalenie przyczyny eksplozji jest dla APS najwyższym priorytetem, biorąc pod uwagę plan przedsiębiorstwa dotyczący dodania do 2025 r. 850 MW magazynów akumulatorowych.

„To ważne, ponieważ technologia akumulatorów jest tak ważnym przyszłym elementem funkcjonowania sieci”, powiedział Jeff Guldner, prezes APS podczas otwartego spotkania Arizona Corporation Commission wkrótce po pożarze. „Zamierzamy zająć się… magazynowaniem baterii. Nie zmieniło to naszej determinacji w dążeniu do dalszych działań. … Bardzo ważne jest, abyśmy przeprowadzili to dochodzenie i zrozumieli, w jaki sposób możemy bezpiecznie obsługiwać ten sprzęt w tych obiektach, ponieważ w tym kierunku zmierza branża”.

Najnowsze wydarzenie

Pożar APS był najnowszym incydentem uwydatniającym potencjalne zagrożenia związane z technologią akumulatorów.

W zeszłym miesiącu Tesla musiała wydać aktualizację oprogramowania, aby dostosować ustawienia akumulatorów w swoich samochodach Model S i Model X po tym, jak w kwietniu ukazały się filmy przedstawiające płomienie samochodów w Hongkongu i Szanghaju.

„Mówiąc najprościej, nie wszystkie baterie są sobie równe. Ten brak zrozumienia przenika na poziom regulacyjny i legislacyjny, dlatego jesteśmy bardzo zaangażowani… na każdym poziomie łańcucha, aby pomóc informować i edukować rynek”.

Ani Backa

Dyrektor ds. strategii regulacyjnej i inicjatyw użyteczności publicznej, Sonnen

Inne dobrze udokumentowane awarie baterii obejmują telefon Samsung Galaxy Note 7; hulajnogi elektryczne i deskorolki; oraz Boeinga 787 Dreamliner, co spowodowało uziemienie całej floty w 2013 roku.

W Korei Południowej zachęty rządowe zachęciły do ​​wdrożenia systemów magazynowania energii w kraju, ale brak doświadczenia wśród deweloperów doprowadził w zeszłym roku do ponad 21 pożarów akumulatorów, powiedziała Mitalee Gupta, analityk ds. magazynowania energii w Wood Mackenzie, podczas wydarzenia w w zeszłym miesiącu Rada Atlantycka w Waszyngtonie.

„To duża liczba, szczególnie w przypadku branży magazynowania energii, ponieważ jest to branża dopiero raczkująca i wciąż się rozwijająca” – stwierdziła.

Brak zrozumienia

Dla producenta systemów magazynowania energii, firmy Sonnen, największym wyzwaniem stojącym przed branżą w związku z rozwojem magazynowania energii za licznikiem (BTM) jest brak zrozumienia różnych technologii akumulatorów.

„Mówiąc najprościej, nie wszystkie baterie są sobie równe” – powiedziała w e-mailu do Utility Dive Ani Backa, dyrektor ds. strategii regulacyjnej i inicjatyw użyteczności publicznej w firmie Sonnen.

„Ten brak zrozumienia przenika na poziom regulacyjny i legislacyjny, dlatego współpracujemy z lokalnymi organizacjami, personelem regulacyjnym i legislacyjnym oraz na każdym poziomie łańcucha, aby pomóc informować i edukować rynek. Koncentrujemy się na edukacji naszych partnerów i klientów na tym, jak rozróżniać różne składy chemiczne akumulatorów oraz na znaczeniu bezpieczeństwa, niezawodności i lepszego doświadczenia klientów korzystających z akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.

Dodała, że ​​ten deficyt wiedzy na temat chemii akumulatorów ma również wpływ na wiele bieżących prac regulacyjnych, szczególnie w zakresie przechowywania akumulatorów w gospodarstwach domowych w kraju.

„W całym kraju widzimy różne propozycje, które mogą mieć niezamierzony skutek w postaci wzbudzania nieuzasadnionych obaw dotyczących bezpieczeństwa, spowalniania procesu wydawania pozwoleń i wzajemnych połączeń oraz tworzenia bariery wejścia na rynek magazynowania baterii do użytku domowego na różnych rynkach, gdzie klienci po prostu mówią: „Chcę jeden” – powiedział Backa.

Według Sonnena bezpieczeństwo było głównym powodem, dla którego firma wybrała fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4) zamiast innych technologii litowo-jonowych w zakresie składu chemicznego akumulatorów. Sonnen powiedział, że jego akumulatory LiFePO4 są mniej łatwopalne niż inne akumulatory litowo-jonowe. Są również nietoksyczne i w 100% nadają się do recyklingu.

Majstrowanie przy chemii

Aby zmniejszyć ryzyko związane z magazynowaniem energii, naukowcy na całym świecie bawią się chemią, aby opracować akumulator, który będzie zarówno wysoce wydajny, jak i bezpieczny.

W zeszłym miesiącu naukowcy z Narodowego Laboratorium Argonne przy Departamencie Energii ogłosili, że opracowali nową powłokę katodową o nazwie PEDOT, która wykorzystuje technikę utleniającego chemicznego osadzania z fazy gazowej, która może pomóc rozwiązać kilka potencjalnych problemów związanych z akumulatorami litowo-jonowymi, w tym ryzyko pożaru.

„Odkryta przez nas powłoka naprawdę upiecze pięć lub sześć ptaków na jednym ogniu” – powiedział Khalil Amine, wybitny pracownik naukowy zajmujący się akumulatorami w Argonne. „Stwierdzono również, że powłoka PEDOT jest w stanie ograniczyć uwalnianie tlenu podczas ładowania, co prowadzi do lepszej stabilności strukturalnej, a także poprawia bezpieczeństwo”.

Amine powiedziała Utility Dive, że nowa powłoka będzie dostępna na rynku w ciągu najbliższych kilku lat.

Co więcej, naukowcy z laboratorium badawczego Dowództwa Rozwoju Zdolności Bojowych Armii Stanów Zjednoczonych oraz Uniwersytetu Maryland opracowali nową chemię katod, która zwiększa wydajność i bezpieczeństwo przeciwpożarowe, jednocześnie zmniejszając wagę.

„Bezpieczeństwo jest naszym najwyższym priorytetem we wszystkich naszych obiektach, w tym w magazynach energii. Nasze magazyny energii przechodzą rutynowe kontrole bezpieczeństwa i działają zgodnie z oczekiwaniami.”

Wesa Jonesa

Menedżer ds. komunikacji, San Diego Gas & Electric

„Łączy w sobie zarówno wysoką gęstość energii systemów niewodnych, jak i wysokie bezpieczeństwo systemów wodnych” – powiedział w oświadczeniu Chongyin Yang, asystent naukowy na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Biomolekularnej Uniwersytetu Maryland.

Według armii amerykańskiej wodną chemię akumulatorów można również stosować w zastosowaniach wymagających dużej energii na poziomie kilowatów lub megawatów lub tam, gdzie głównym problemem jest bezpieczeństwo i toksyczność akumulatorów, w tym niepalne akumulatory do samolotów, okrętów wojennych lub statków kosmicznych, a także jako zastosowania cywilne w przenośnej elektronice, pojazdach elektrycznych i wielkoskalowym magazynowaniu sieciowym.

Bezpieczeństwo jest dla nas najważniejsze

Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej przodujące we wdrażaniu magazynowania energii powiedziały Utility Dive, że bezpieczeństwo jest dla nich najważniejsze.

„Bezpieczeństwo jest naszym najwyższym priorytetem we wszystkich naszych obiektach, w tym w magazynach energii. Nasze magazyny energii przechodzą rutynowe kontrole bezpieczeństwa i działają zgodnie z oczekiwaniami” – powiedział Wes Jones, menedżer ds. komunikacji w San Diego Gas & Electric.

Kalifornijskie przedsiębiorstwo energetyczne oświadczyło, że podjęło dodatkowe kroki, aby zapewnić operatorom, personelowi i ratownikom zaznajomienie się z tą technologią i związanymi z nią zagrożeniami.

To samo dotyczy spółki Kauai Island Utility Cooperative (KIUC) na Hawajach, która współpracowała ze strażą pożarną Kauai nad protokołem na wypadek wypadku z udziałem jej akumulatorów.

„KIUC podchodzi do bezpieczeństwa bardzo poważnie: upewniamy się, że przestrzegamy przepisów Krajowego Stowarzyszenia Ochrony Przeciwpożarowej i stale kładziemy nacisk na szkolenia w zakresie bezpieczeństwa” – powiedziała Beth Tokioka, menedżer ds. komunikacji w KIUC.

Obydwa przedsiębiorstwa użyteczności publicznej znalazły się w pierwszej piątce rankingu Smart Electric Power Alliance na rok 2018 w zakresie magazynowania energii użytkowej.

W miarę jak branżowe i stanowe organy regulacyjne zmierzają w stronę ustalania stawek w oparciu o wyniki – Hawaje i Nevada przyjęły już przepisy ustanawiające odpowiednie regulacje – większy nacisk na bezpieczeństwo akumulatorów może również przynieść korzyści firmie.

„Istotnym czynnikiem na tej ścieżce jest nagradzanie skupienia się producenta/sprzedawcy na bezpieczeństwie zarówno pod względem składu chemicznego wybranego do akumulatorów, bieżących procedur testowania i kontroli, jak i sposobu, w jaki wycofujemy akumulatory z eksploatacji/recyklingu” – powiedział Backa.

Większe bezpieczeństwo przynosi korzyści nam wszystkim, ponieważ bezpieczne systemy magazynowania energii sprawią, że nasza sieć będzie bardziej niezawodna, wydajna i opłacalna, powiedział Zahurancik.