'Niet alle batterijen zijn gelijk gemaakt' — APS-batterijbrand wijst op veiligheidsrisico's, gebrek aan kennis

De recente explosie in een energieopslagfaciliteit in Arizona hernieuwde de bezorgdheid over de veiligheid van batterijen.Het incident benadrukte de noodzaak om regelgevers en wetgevers op te leiden, zei een Sonnen-functionaris

de recente explosie in een opslagfaciliteit voor batterijen in Arizona waarbij vier brandweerlieden gewond raakten, heeft de veiligheid van batterijen opnieuw in de schijnwerpers gezet.Hoewel de oorzaak van het incident op 19 april in de McMicken-opslagfaciliteit van Arizona Public Service (APS) nog steeds wordt onderzocht, probeert de industrie de juiste balans te vinden tussen snelle uitbreiding en veiligheid.

"Het onderzoek zal ons helpen te leren van wat er is gebeurd, zodat we die lessen kunnen toepassen op onze bestaande en toekomstige projecten voor schone energie", vertelde Suzanne Trevino, woordvoerster van APS, aan Utility Dive.

Het in Phoenix gevestigde hulpprogramma werkt tijdens het onderzoek samen met eerstehulpverleners, fabrikanten, externe ingenieurs en veiligheidsexperts.De oorspronkelijke batterijleverancier in de fabriek in Arizona was AES Energy Storage, dat nu onderdeel is van Fluence.

“We zijn van plan om … batterijopslag na te streven.Dit heeft onze vastberadenheid om hiermee verder te gaan niet veranderd.”

Jeff Guldner

Voorzitter, AP

"Veiligheid is de topprioriteit in de hele elektrische industrie, gezien de inherent gevaarlijke aard van het werken met hoogspanningselektriciteit", vertelde John Zahurancik, chief operating officer bij Fluence, aan Utility Dive in een e-mail.“Veiligheidszorgen voor energieopslagsystemen zijn vergelijkbaar met die voor elk ander complex elektrisch systeem.… Met betrekking tot het incident bij de APS-faciliteit in april, … zijn we van plan alle lessen die we kunnen delen, met name materiaal en bevindingen die nuttig zijn voor de hele industrie en hulpinstanties.

Het bepalen van de oorzaak van de explosie is een topprioriteit voor APS, gezien het plan van het nutsbedrijf om tegen 2025 850 MW aan batterijopslag toe te voegen.

"Dit is belangrijk omdat batterijtechnologie zo'n belangrijk toekomstig onderdeel is van de werking van het elektriciteitsnet", zei Jeff Guldner, president van APS, tijdens een openbare vergadering van de Arizona Corporation Commission kort na de brand.“We zijn van plan om … batterijopslag na te streven.Dit heeft onze vastberadenheid om hiermee verder te gaan niet veranderd.… Het is erg belangrijk dat we dit onderzoek uitvoeren en begrijpen hoe we deze apparatuur veilig in deze faciliteiten kunnen gebruiken, want dit is waar de industrie naartoe gaat.”

Het laatste voorval

De APS-brand was slechts het laatste incident dat de potentiële gevaren van batterijtechnologie benadrukte.

Tesla moest vorige maand een software-update uitbrengen om de batterij-instellingen van zijn Model S- en Model X-auto's aan te passen nadat in april video's opdoken van auto's die in Hong Kong en Shanghai in brand vlogen.

“Simpel gezegd, niet alle batterijen zijn gelijk gemaakt.Dit gebrek aan begrip dringt door tot op wetgevend en wetgevend niveau en we zijn zeer betrokken … op elk niveau van de keten om de markt te helpen informeren en opleiden.”

Ani Backa

Directeur Regelgevingsstrategie en Nutsinitiatieven, Sonnen

Andere goed gedocumenteerde batterijstoringen waren onder meer die van de Galaxy Note 7-telefoon van Samsung;elektrische scooters en hoverboards;en de 787 Dreamliner van Boeing, wat resulteerde in het aan de grond houden van de hele vloot in 2013.

In Zuid-Korea hebben overheidsstimulansen de inzet van opslagsystemen in het land gestimuleerd, maar een gebrek aan ervaring bij ontwikkelaars leidde vorig jaar tot meer dan 21 batterijbranden, zei Mitalee Gupta, een energieopslaganalist bij Wood Mackenzie, tijdens een evenement in Zuid-Korea. de Atlantic Council in Washington, DC, vorige maand.

"Dat is een groot aantal, vooral voor de energieopslagindustrie, omdat het een vrij ontluikende industrie is en nog steeds aan het groeien is", zei ze.

Een gebrek aan begrip

Voor Sonnen, fabrikant van energieopslagsystemen, komt de grootste uitdaging waarmee de industrie wordt geconfronteerd bij het opvoeren van energieopslag achter de meter (BTM) neer op een gebrek aan begrip van de verschillende batterijtechnologieën.

"Simpel gezegd, niet alle batterijen zijn gelijk gemaakt", vertelde Ani Backa, directeur van de regelgevende strategie en nutsinitiatieven voor Sonnen, in een e-mail aan Utility Dive.

“Dit gebrek aan begrip dringt door tot op regelgevend en wetgevend niveau, en we zijn erg betrokken bij lokale organisaties, regelgevend en wetgevend personeel en op elk niveau van de keten om de markt te helpen informeren en opleiden.We richten onze partner- en klanteneducatie op het onderscheid tussen de verschillende batterijchemieën en het belang van veiligheid, betrouwbaarheid en verbeterde klantervaring bij het gebruik van lithium-ijzerfosfaatbatterijen.”

Ze voegde eraan toe dat dit gebrek aan kennis over batterijchemie ook van invloed is op veel van de lopende regelgevende werkzaamheden, met name voor de opslag van residentiële batterijen in het land.

"We zien verschillende voorstellen in het hele land die het onbedoelde effect kunnen hebben dat ze ongegronde veiligheidsproblemen opdrijven, het vergunnings- en interconnectieproces vertragen en een belemmering vormen voor de toegang tot residentiële batterijopslag in verschillende markten waar klanten simpelweg zeggen: 'Ik wil één,'' zei Backa.

Volgens Sonnen is veiligheid de belangrijkste reden geweest voor het bedrijf om lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) te verkiezen boven andere lithium-iontechnologieën voor zijn batterijchemie.Sonnen zei dat zijn LiFePO4-batterijen minder brandbaar zijn dan andere lithium-ionbatterijen.Ze zijn ook niet giftig en 100% recyclebaar.

Knutselen met chemie

Om de risico's van energieopslag te verminderen, sleutelen wetenschappers over de hele wereld aan chemie om een ​​batterij te ontwikkelen die zowel zeer efficiënt als veilig is.

Vorige maand kondigden wetenschappers van het Argonne National Laboratory van het Department of Energy aan dat ze een nieuwe kathodecoating hebben ontwikkeld, PEDOT genaamd, die een oxidatieve chemische dampafzettingstechniek gebruikt die kan helpen bij het oplossen van verschillende mogelijke problemen in verband met lithium-ionbatterijen, waaronder brandgevaar.

"De coating die we hebben ontdekt, slaat echt vijf of zes vliegen in één klap", zei Khalil Amine, een vooraanstaande collega en batterijwetenschapper bij Argonne."Deze PEDOT-coating bleek ook de zuurstofafgifte tijdens het opladen te kunnen onderdrukken, wat leidt tot een betere structurele stabiliteit en ook de veiligheid verbetert."

Amine vertelde Utility Dive dat er in de komende jaren een nieuwe coating op de markt zal komen.

Bovendien hebben onderzoekers van het Army Research Laboratory van het US Army Combat Capabilities Development Command en de University of Maryland een nieuwe kathodechemie ontwikkeld die de efficiëntie en brandveiligheid verhoogt en tegelijkertijd het gewicht vermindert.

“Veiligheid is onze topprioriteit voor al onze faciliteiten, inclusief energieopslaglocaties.Onze energieopslagfaciliteiten ondergaan routinematige veiligheidscontroles en functioneren zoals verwacht.”

Wes Jones

Communicatiemanager, San Diego Gas & Electric

"Het combineert zowel een hoge energiedichtheid van niet-waterige systemen als een hoge veiligheid van waterige systemen", zei Chongyin Yang, een assistent-onderzoeker bij de afdeling Chemische en Biomoleculaire Engineering aan de Universiteit van Maryland, in een verklaring.

Volgens het Amerikaanse leger zou de waterige batterijchemie ook kunnen worden gebruikt in toepassingen waarbij grote energieën op kilowatt- of megawattniveau betrokken zijn of waar batterijveiligheid en toxiciteit primaire zorgen zijn, inclusief niet-ontvlambare batterijen voor vliegtuigen, marineschepen of ruimteschepen. als civiele toepassingen voor draagbare elektronica, elektrische voertuigen en grootschalige netopslag.

Veiligheid is de grootste zorg

Nutsbedrijven die vooroplopen bij de implementatie van energieopslag vertelden Utility Dive dat veiligheid hun grootste zorg is.

“Veiligheid is onze topprioriteit voor al onze faciliteiten, inclusief energieopslaglocaties.Onze energieopslagfaciliteiten ondergaan routinematige veiligheidscontroles en functioneren zoals verwacht”, aldus Wes Jones, communicatiemanager voor San Diego Gas & Electric.

Het Californische nutsbedrijf zei dat het extra maatregelen heeft genomen om ervoor te zorgen dat de operators, het personeel en de hulpdiensten bekend zijn met de technologie en de risico's ervan.

Hetzelfde geldt voor Hawaii's Kauai Island Utility Cooperative (KIUC), die samen met de brandweer van Kauai een protocol heeft opgesteld voor het geval er ooit een incident zou plaatsvinden met de batterijen.

"KIUC neemt veiligheid zeer serieus: we zorgen ervoor dat we voldoen aan de voorschriften van de National Fire Protection Association en geven voortdurend prioriteit aan veiligheidstrainingen", zegt Beth Tokioka, communicatiemanager bij KIUC.

Beide nutsbedrijven stonden in de top 5 van de Smart Electric Power Alliance's 2018 Utility Energy Storage Rankings.

Naarmate de regelgevers van de industrie en de staat evolueren naar op prestaties gebaseerde beoordeling - Hawaï en Nevada hebben al wetten aangenomen om overeenkomstige voorschriften vast te stellen - kan een grotere focus op batterijveiligheid ook ten goede komen aan de bedrijfsresultaten.

"Een relevante overweging op dat pad is het belonen van de focus van de fabrikant/leverancier op veiligheid, zowel wat betreft de chemie die voor de batterij is gekozen, de lopende test- en inspectieprocedures, als de manier waarop we de batterijen buiten gebruik stellen/recyclen", aldus Backa.

Verbeterde veiligheid komt ons allemaal ten goede, omdat veilige energieopslagsystemen ons netwerk betrouwbaarder, efficiënter en kosteneffectiever zullen maken, zei Zahurancik.