Σε τι στοχεύει και τι πέτυχε η κάρτα βαθμολογίας μπαταρίας της DNV GL
Πρέπει να ανησυχεί η φωτοβολταϊκή βιομηχανία για το ενδεχόμενο να προκληθεί φωτιά από μπαταρία; Σε τι στοχεύει και τι πέτυχε σε μία άλλη χώρα, η Κάρτα Βαθμολογίας Λειτουργίας της Μπαταρίας (Battery Performance Scorecard) της DNV GL; Γιατί πρέπει να υπάρχει ειλικρίνεια αναφορικά με τους κινδύνους και πώς μπορεί να εξασφαλιστεί η ασφαλής εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων με μπαταρία που ξεκινά αυτήν την περίοδο και στην Ελλάδα;
Στην Α Energy, ενόψει του προγράμματος για τα φωτοβολταϊκά στη στέγη με μπαταρία, ξεκινάμε την δημοσίευση πρωτότυπων άρθρων και στοιχείων αναφορικά με την ασφαλή εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων με μπαταρία.
Οι εμπειρίες, οι κίνδυνοι και οι μέθοδοι προστασίας που καταγράφονται από την εγκατάσταση αντίστοιχων συστημάτων σε ευρωπαϊκές χώρες, όπως η Αγγλία, η Γερμανία, αλλά και οι ΗΠΑ, είναι κατά την άποψη μας ιδιαίτερα χρήσιμοι και θα πρέπει να ληφθούν υπόψη από το σύνολο της αγοράς, από τη στιγμή μάλιστα, που η μπαταρία μπαίνει σύντομα στα σπίτια μας.
Σήμερα, επιλέξαμε να αναφερθούμε στην πρωτοβουλία της DNV GL (δραστηριοποιείται στις ΗΠΑ σε θέματα διασφάλισης ποιότητας), για την Κάρτα Βαθμολογίας Λειτουργίας της Μπαταρίας.
Η Battery Performance Scorecard, είναι μια κάρτα, η οποία μέσα από πρακτικές δοκιμές,προσπαθεί να κατανοήσει τους κινδύνους από ενδεχόμενες πυρκαγιές μπαταριών σε φωτοβολταϊκά συστήματα πριν συμβούν. Η κάρτα, εκδόθηκε για πρώτη φορά το 2018, αντιμετωπίζοντας την αμηχανία των εταιρειών που παράγουν μπαταρίες. Συνεχίστηκε όμως, έγινε θεσμός και μέσα στο 2022, η DNV GL κυκλοφόρησε την τέταρτη κατά σειρά Κάρτα Βαθμολογίας, η οποία ενσωματώνει πλέον πάνω από 500 δοκιμές.
Στο πλαίσιο βαθμολογίας της μπαταρίας που επιχειρεί η κάρτα, κατατάσσονται και αξιολογούνται διαφορετικοί τύποι μπαταριών με βάση τις δοκιμές απόδοσης και ασφάλειας. Πρωταρχικός στόχος των δοκιμών, είναι να προσδιοριστεί απόλυτα πώς αντιδρά κάθε μπαταρία σε περίπτωση θερμικής διαφυγής.
Η πολεμική μεταξύ παρόχων
Στο σημείο αυτό πρέπει να σημειώσουμε ότι στις ΗΠΑ, εξελίσσεται τα τελευταία χρόνια μια πολεμική, μεταξύ των παρόχων μπαταριών νικελίου μαγγανίου κοβαλτίου – NMC, όπως οι
Tesla, Powerwall, LG Chem και των παρόχων που αναπτύσσουν μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου-LFP όπως η Sonnen και η SimpliPhi.
Εκ πρώτης όψης, οι μπαταρίες NMC έχουν αυξημένο κίνδυνο θερμικής διαφυγής, το
φαινόμενο δηλαδή το οποίο μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιά σε μια μπαταρία, απλώς και μόνο λόγω της προσθήκης κοβαλτίου. Από την άλλη, βάζοντας και μια μπαταρία LFP σε μια μη ιδανική τοποθέτηση, το τελικό αποτέλεσμα είναι το ίδιο: μια τυχαία πυρκαγιά είναι το ίδιο πιθανή με την αντίστοιχη ζημιά για το φωτοβολταϊκό σύστημα και το κοντινό περιβάλλον.
Η σημασία του σωστού σχεδιασμού
Όπως προέκυψε από τις δοκιμές της Battery Performance Scorecard, υπάρχουν πράγματι μπαταρίες που είναι πιο ανθεκτικές στη θερμική διαφυγή, παρολαυτα, απελευθερώνουν τις ίδιες χημικές ουσίες, με το ίδιο επίπεδο τοξικότητας και πιθανής ευφλεκτότητας. Σύμφωνα όμως με την Victoria Carey, ανώτερη σύμβουλο στον τομέα αποθήκευσης ενέργειας της DNV GL, «επειδή η πιθανότητα είναι διαφορετική δεν σημαίνει ότι και ο αντίκτυπος είναι διαφορετικός».
Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα πυρκαγιάς είναι ο σωστός σχεδιασμός της εγκατάστασης. Να μελετηθεί η ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας και να διαπιστωθεί αν αυτή είναι ακριβώς η κατάλληλη για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Οι μπαταρίες λόγου χάριν που χρειάζονται δροσερές και σταθερές θερμοκρασίες δεν θα πρέπει να τοποθετούνται σε εξωτερικούς χώρους σε περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες. Οι χειμερινές καμπίνες εκτός δικτύου ενδέχεται να λειτουργούν καλύτερα με τη χρήση μπαταριών μολύβδου έναντι μπαταριών λιθίου. Και βέβαια, ένας εγκαταστάτης φωτοβολταϊκών θα πρέπει να γνωρίζει, ότι επειδή είναι πιστοποιημένος αντιπρόσωπος μιας συγκεκριμένης μπαταρίας δεν σημαίνει ότι θα μπορεί να τοποθετεί αυτήν παντού…
Όταν η «Άγρια Δύση»χρειάζεται τον… σερίφη της
Σε ότι αφορά τους απλούς χρήστες, αντιμετωπίζουν τις μπαταρίες ως ένα πρόσθετο μαύρο κουτί στον φωτοβολταϊκό εξοπλισμό που εγκαθιστούν. Τώρα αρχίζουν να συνειδητοποιούν ότι υπάρχουν μικρά και πολλά εξαρτήματα που είναι ευαίσθητα και χρειάζονται ειδικής διαχείρισης. Σύμφωνα πάντως με την εκπρόσωπο της DNV GL «το τελευταίο διάστημα παρατηρείται μια αφύπνιση στο συγκεκριμένο θέμα, τόσο από τους κατασκευαστές μπαταριών, όσο και από τους χρήστες. Αν λοιπόν, σύμφωνα με την κυρία Carey, αποκαλέσουμε την αποθήκευση ενέργειας «Άγρια Δύση», γιατί βρίσκεται σε πρώιμα στάδια ανάπτυξης, αρχίζει να κάνει την παρουσία του αισθητή σε αυτήν και ο… σερίφης.
Για να προσθέσει ότι, παρόλο που δεν είναι πιθανό να συμβούν πυρκαγιές μπαταριών, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη όλα τα ενδεχόμενα και να προετοιμαζόμαστε ακόμη και για το χειρότερο σενάριο».
Τι προκαλεί όμως τις πυρκαγιές σε μία μπαταρία; Η πιο πιθανή αιτία, είναι η θερμική διαφυγή, λόγω μια έντονης αύξησης της θερμοκρασίας την οποία υφίσταται η μπαταρία και η οποία οδηγεί είτε σε βραχυκύκλωμα, είτε σε πυρκαγιά. Η θερμική διαφυγή μπορεί να είναι μηχανική, προκαλώντας φυσική βλάβη στη μονάδα, η οποία μπορεί να δημιουργήσει αέρια ή να αυξήσει τη θερμότητα ενός στοιχείου της μπαταρίας. Στην περίπτωση θερμικής διαφυγής, ο κλιματισμός ή η ροή αέρα δεν φθάνει στις κυψέλες, επιτρέποντας τη συσσώρευση θερμότητας. Υπάρχει επίσης και η περίπτωση υπερφόρτισης, υποφόρτισης ή βραχυκυκλώματος του μετατροπέα, ζημία που μπορεί να αντιστραφεί εάν διαγνωστεί άμεσα.
Πολύ μικρές οι πιθανότητες ατυχήματος
Πάντως, όπως διευκρινίζει η εκπρόσωπος της DNV «λειτουργικά, εφόσον τα συστήματα μπαταρίας εγκατασταθούν σωστά και ακολουθούν πρακτικές καλής ποιότητας, η πιθανότητα ατυχήματος είναι πολύ μικρή. Αν όμως δεν παραδεχτείς ότι υπάρχει και η πιθανότητα του ατυχήματος, δεν πρόκειται να προετοιμάσεις κατάλληλα, ούτε τους εγκαταστάτες, ούτε τους χρήστες, ούτε τις ασφαλιστικές εταιρείες ούτε όσους εμπλέκονται γύρω από αυτό το θέμα.
Με την πρωτοβουλία της κάρτας βαθμολογίας λειτουργίας της μπαταρίας τα τέσσερα τελευταία χρόνια, η DNV GL εκτιμά ότι συνεισφέρει σε μεγαλύτερη διαφάνεια στην αγορά, ενώ η αναγνώριση της πιθανότητας ενός ατυχήματος συμβάλλει, τόσο στην βελτίωση της ποιότητας των συστημάτων, όσο και στην εταιρική υπευθυνότητα.
Για την σύνταξη του άρθρου αντλήσαμε στοιχεία από τις εξής πηγές: DNV και Solar Power World.
