Οι μπαταρίες είναι ασφαλέστερες απ’ ότι νομίζετε

Η πλειονότητα των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας (BESS) που διατίθενται στην αγορά βασίζεται σε μπαταρίες ιόντων λιθίου, κυρίως τύπου LFP. Ένα χαρακτηριστικό της συγκεκριμένης τεχνολογίας είναι η πιθανότητα εμφάνισης θερμικής διαφυγής υπό ορισμένες συνθήκες λειτουργίας. Το φαινόμενο αυτό παρατηρείται λόγω:

• Σχεδιασμού και ποιότητας κυψελών: Ελαττωματικός σχεδιασμός ή κατασκευαστικές ατέλειες των κυψελών μπορούν να οδηγήσουν σε εσωτερικό βραχυκύκλωμα και φαινόμενα θερμικής διαφυγής.
• Υπερφόρτισης και υπερθέρμανσης: Η φόρτιση πέραν των προβλεπόμενων ορίων ασφαλείας ή η έκθεση των μπαταριών σε αυξημένες θερμοκρασίες ενδέχεται να επιφέρουν θερμικές αστοχίες.
• Πυρκαγιών κοντά σε εγκαταστάσεις BESS που μπορεί να οδηγήσουν σε θερμική διαφυγή, ενώ ο ανεπαρκής σχεδιασμός περιβλήματος δεν περιορίζει τη διαφυγή εύφλεκτων αερίων ή την επίδραση της θερμότητας.

Η αποτελεσματική προστασία των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες ιόντων λιθίου περιλαμβάνει πολυεπίπεδη προσέγγιση: χρήση εξελιγμένων συστημάτων διαχείρισης (BMS), αισθητήρες αερίου, καπνού και θερμότητας, κατάλληλα μέσα πυρόσβεσης και μέτρα ασφάλειας για τους χειριστές. Αυτές οι πρακτικές μειώνουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς και προάγουν την ασφαλή ενσωμάτωση των μπαταριών στα ενεργειακά δίκτυα.

Το BMS στο σύστημα μπαταρίας αποτρέπει τα προβλήματα διακόπτοντας τη φόρτιση ή εκφόρτιση σε μη ασφαλείς συνθήκες, ενώ τα συστήματα ψύξης διατηρούν τις θερμοκρασίες των στοιχείων σε ασφαλή επίπεδα. Ωστόσο, αν αποτύχουν τα συστήματα προστασίας, μπορεί να προκύψουν απρόβλεπτες καταστάσεις όπως φωτιά.

Η συνηθισμένη πρακτική για πυρκαγιές σε έργα αποθήκευσης ενέργειας είναι να αφήνουμε το container να καεί, αποτρέποντας την εξάπλωση της φωτιάς σε διπλανά container. Αντί να προσπαθούμε να σβήσουμε τη φωτιά στις μπαταρίες, επιδιώκουμε να περιοριστεί η ζημιά και να λήξει το περιστατικό γρήγορα.

Ο έλεγχος εκρήξεων στα BESS αφορά κυρίως την πρόληψη συσσώρευσης εύφλεκτου αερίου, κάτι που επιτυγχάνεται βάσει του προτύπου NFPA 69 με τη χρήση ανεμιστήρων ή σπινθηριστών για να αποτρέπεται η μεγάλη συσσώρευση αερίου. Κάποια συστήματα επιτρέπουν πλημμύρα με νερό ή χρήση αερολυμάτων για κατάσβεση πυρκαγιάς.

Αν και κανένα σύστημα δεν είναι εντελώς αλάνθαστο, οι πρόσφατες βελτιώσεις στα πρωτόκολλα ασφαλείας των BESS έχουν μειώσει σημαντικά τους κινδύνους, εξασφαλίζοντας αποτελεσματική διαχείριση κάθε περιστατικού και αποτρέποντας μεγάλες ζημιές.

Για του λόγου το αληθές, στο παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζονται τα περιστατικά αστοχιών σε μεγάλα συστήματα BESS διεθνώς. Παρατηρούμε ότι παρά την μεγάλη ανάπτυξη των μπαταριών τα τελευταία χρόνια, τα σοβαρά περιστατικά μειώνονται, ως απόρροια της βελτίωσης της τεχνολογίας και των μέτρων αποτροπής.
 

Τα περιστατικά φωτιάς σε εγκαταστάσεις BESS λαμβάνουν συνήθως μεγάλη δημοσιότητα γιατί πρόκειται για μια σχετικά καινούργια τεχνολογία. Το παρακάτω διάγραμμα όμως βάζει το πρόβλημα στις πραγματικές του διαστάσεις.