"Alla batterier görs inte lika" — APS-batteribrand belyser säkerhetsrisker, bristande kunskap

Den senaste explosionen vid en energilagringsanläggning i Arizona förnyade oron för batterisäkerhet.Incidenten visade på behovet av att utbilda tillsynsmyndigheter och lagstiftare, sa en Sonnen-tjänsteman

den senaste explosionen i en batterilagringsanläggning i Arizona som skadade fyra brandmän har satt en ny strålkastare på batterisäkerhet.Medan orsaken till incidenten den 19 april vid Arizona Public Services (APS) McMicken-lagringsanläggning fortfarande undersöks, försöker branschen hitta den rätta balansen mellan snabb expansion och säkerhet.

"Utredningen kommer att hjälpa oss att lära oss av vad som hände, så att vi kan tillämpa dessa lärdomar på våra befintliga och framtida renenergiprojekt", sa Suzanne Trevino, taleskvinna för APS, till Utility Dive.

Det Phoenix-baserade verktyget samarbetar med första responders, tillverkare, tredjepartsingenjörer och säkerhetsexperter under sin undersökning.Den ursprungliga batterileverantören vid anläggningen i Arizona var AES Energy Storage, som nu är en del av Fluence.

"Vi har för avsikt att fortsätta … batterilagring.Detta har inte förändrat vår beslutsamhet att gå vidare med det."

Jeff Guldner

Ordförande, APS

"Säkerhet är högsta prioritet inom hela elbranschen med tanke på den inneboende farliga naturen av att arbeta med högspänningselektricitet," sa John Zahurancik, operativ chef på Fluence, till Utility Dive i ett mejl."Säkerhetsproblem för energilagringssystem liknar dem för alla andra komplexa elektriska system.… Beträffande incidenten vid APS-anläggningen i april, … avser vi att dela med oss ​​av alla lärdomar vi kan, särskilt material och fynd som är användbara för hela branschen och räddningsbyråer.”

Att fastställa orsaken till explosionen är en högsta prioritet för APS, med tanke på företagets plan att lägga till 850 MW batterilagring till 2025.

"Detta är viktigt eftersom batteriteknik är en så viktig framtida komponent för driften av nätet," sa Jeff Guldner, president för APS under ett öppet möte i Arizona Corporation Commission strax efter branden."Vi har för avsikt att fortsätta … batterilagring.Detta har inte förändrat vår beslutsamhet att gå vidare med det.… Det är mycket viktigt att vi genomför den här utredningen och förstår hur vi säkert kan använda den här utrustningen i dessa anläggningar eftersom det är dit industrin är på väg.”

Den senaste händelsen

APS-branden var bara den senaste incidenten som lyfte fram de potentiella farorna som är förknippade med batteriteknik.

Tesla förra månaden var tvungen att utfärda en mjukvaruuppdatering för att justera batteriinställningarna för sina Model S- och Model X-bilar efter att videor av bilar som brast i lågor i Hong Kong och Shanghai dök upp i april.

"Förenklat uttryckt är inte alla batterier lika.Denna brist på förståelse genomsyrar på regulatorisk och lagstiftningsnivå och vi är mycket engagerade … på alla nivåer i kedjan för att hjälpa till att informera och utbilda marknaden.”

Ani Backa

Direktör för Regulatory Strategy and Utility Initiatives, Sonnen

Andra väldokumenterade batterifel har inkluderat de i Samsungs Galaxy Note 7-telefon;elektriska skotrar och hoverboards;och Boeings 787 Dreamliner, vilket resulterade i att hela flottan grundstöts 2013.

I Sydkorea har statliga incitament stimulerat utbyggnaden av lagringssystem i landet, men brist på erfarenhet bland utvecklare ledde till mer än 21 batteribränder förra året, sade Mitalee Gupta, energilagringsanalytiker på Wood Mackenzie, under ett event kl. Atlantic Council i Washington, DC, förra månaden.

"Det är en stor siffra, särskilt för energilagringsindustrin, eftersom det är en ganska begynnande industri och den ökar fortfarande," sa hon.

En brist på förståelse

För tillverkaren av energilagringssystem Sonnen beror den största utmaningen som industrin står inför i upptrappningen av batterilagring bakom mätaren (BTM) på bristande förståelse för de olika batteriteknologierna.

"Enkelt uttryckt, inte alla batterier görs lika," sa Ani Backa, chef för regulatorisk strategi och verktygsinitiativ för Sonnen, till Utility Dive i ett mejl.

"Denna brist på förståelse genomsyrar på regulatorisk och lagstiftande nivå, och vi är mycket engagerade i lokala organisationer, regulatoriska och lagstiftande personal och på alla nivåer i kedjan för att hjälpa till att informera och utbilda marknaden.Vi fokuserar vår partner- och kundutbildning på hur man kan skilja mellan de olika batterikemierna och vikten av säkerhet, tillförlitlighet och förbättrad kundupplevelse med litiumjärnfosfatbatterier."

Hon tillade att detta underskott i batterikemikunskaper också påverkar mycket av det pågående regleringsarbetet, särskilt för batterilagring i bostäder i landet.

"Vi ser olika förslag över hela landet som kan ha den oavsiktliga effekten att hypa upp ogrundade säkerhetsproblem, sakta ner tillstånds- och sammankopplingsprocessen och utgöra en barriär för inträde till batterilagring i bostäder på olika marknader där kunderna helt enkelt säger "Jag vill en," sa Backa.

Enligt Sonnen har säkerheten varit den främsta anledningen till att företaget valt litiumjärnfosfat (LiFePO4) framför andra litiumjonteknologier för sin batterikemi.Sonnen sa att dess LiFePO4-batterier är mindre brandfarliga än andra litiumjonbatterier.De är också giftfria och 100 % återvinningsbara.

Pysslar med kemi

För att minska riskerna från energilagring, pysslar forskare runt om i världen med kemi för att utveckla ett batteri som är både mycket effektivt och säkert.

Förra månaden meddelade forskare vid Department of Energys Argonne National Laboratory att de utvecklat en ny katodbeläggning, kallad PEDOT, som använder en oxidativ kemisk ångavsättningsteknik som kan hjälpa till att lösa flera potentiella problem som är förknippade med litiumjonbatterier, inklusive brandrisk.

"Beläggningen vi har upptäckt slår verkligen fem eller sex flugor i en smäll," sa Khalil Amine, en framstående kollega och batteriforskare vid Argonne."Denna PEDOT-beläggning visade sig också kunna undertrycka syrefrisättning under laddning, vilket leder till bättre strukturell stabilitet och även förbättrar säkerheten."

Amine berättade för Utility Dive att ny beläggning kommer att finnas kommersiellt tillgänglig under de närmaste åren.

Vidare har forskare vid US Army Combat Capabilities Development Commands Army Research Laboratory och University of Maryland utvecklat ny katodkemi som ökar effektiviteten och brandsäkerheten, samtidigt som de minskar vikten.

"Säkerhet är vår högsta prioritet för alla våra anläggningar inklusive energilagringsplatser.Våra energilagringsanläggningar genomgår rutinmässiga säkerhetskontroller och har fungerat som förväntat.”

Wes Jones

Kommunikationschef, San Diego Gas & Electric

"Den kombinerar både hög energitäthet för icke-vattenhaltiga system och hög säkerhet för vattenbaserade system", säger Chongyin Yang, en biträdande forskare vid Institutionen för kemi- och biomolekylär teknik vid University of Maryland, i ett uttalande.

Enligt den amerikanska armén kan vattenbatteriets kemi också användas i tillämpningar som involverar stora energier på kilowatt- eller megawattnivåer eller där batterisäkerhet och toxicitet är primära problem, inklusive icke brännbara batterier för flygplan, örlogsfartyg eller rymdskepp. som civila applikationer för bärbar elektronik, elfordon och storskalig nätlagring.

Säkerhet är det viktigaste

Verktyg som ligger i framkant när det gäller utbyggnad av energilagring sa till Utility Dive att säkerheten är deras första angelägenhet.

"Säkerhet är vår högsta prioritet för alla våra anläggningar inklusive energilagringsplatser.Våra energilagringsanläggningar genomgår rutinmässiga säkerhetskontroller och har fungerat som förväntat, säger Wes Jones, kommunikationschef för San Diego Gas & Electric.

Verket i Kalifornien sa att det har vidtagit extra åtgärder för att säkerställa att operatörer, personal och räddningspersonal är bekanta med tekniken och dess risker.

Detsamma gäller för Hawaiis Kauai Island Utility Cooperative (KIUC), som har arbetat med Kauai Fire Department på ett protokoll om det någonsin skulle inträffa en incident som involverar dess batterier.

"KIUC tar säkerheten på största allvar: vi ser till att vi följer National Fire Protection Associations regler och prioriterar kontinuerligt säkerhetsutbildning," sa Beth Tokioka, kommunikationschef på KIUC.

Båda verktygen rankades i topp 5 av Smart Electric Power Alliances 2018 års ranking för energilagring.

När industrin och statliga tillsynsmyndigheter går mot prestationsbaserad prissättning – Hawaii och Nevada har redan antagit lagar för att fastställa motsvarande regler – kan ett ökat fokus på batterisäkerhet också gynna ett företags resultat.

"En relevant övervägande i den vägen är att belöna tillverkare/leverantörs fokus på säkerhet både i kemin som valts för batteriet, pågående testning och inspektionsprocedurer, och i sättet vi tar ur drift/återvinner batterierna," sa Backa.

Förbättrad säkerhet gynnar oss alla eftersom säkra energilagringssystem kommer att göra vårt nät mer tillförlitligt, effektivt och kostnadseffektivt, sa Zahurancik.