Dlaczego eksplodował magazyn energii? Śledczy nadal nie są pewni
Magazyny energii elektrycznej są użytecznym uzupełnieniem systemu fotowoltaicznego. Mogą gromadzić energię elektryczną wygenerowaną w ciągu dnia i udostępniać ją w miarę potrzeb. Niedawna awaria domowej baterii w Lauterbach w Niemczech pokazuje jednak, że wada techniczna urządzenia może mieć poważne konsekwencje.
Na początku października w domu w środkowych Niemczech eksplodował magazyn energii składający się z akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych (LiFePo4) o pojemności 30 kWh.
W wyniku eksplozji dom uległ zniszczeniu i nie nadaje się do zamieszkania. Na podstawie dotychczasowego śledztwa policja zakłada, że w systemie magazynowania energii elektrycznej wystąpiła usterka techniczna. Niemożliwe jest jednak ustalenie przyczyny wybuchu ze 100-proc. pewnością. Straż pożarna zabezpieczyła bowiem obszar bezpośredniego zagrożenia i podparła budynek mieszkalny, ponieważ groził on zawaleniem. Z uwagi na to musieli go natychmiast opuścić także funkcjonariusze policji. Dom przeznaczono do rozbiórki.
Jak podaje „PV Magazine”, właścicielem systemu był technik elektronik specjalizujący się w usługach energetycznych i budowlanych, mający 20-letnie doświadczenie zawodowe. W rozmowie z przedstawicielami redakcji „PV Magazine” właściciel domu poinformował, że jego system magazynowania energii składał się z trzech zestawów akumulatorów firmy Shenzhen Basen Technology. To litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePo4) modele BR-48200B i MY-381, każdy o pojemności 10 kWh, umieszczone w 19-calowej obudowie.
System akumulatorów połączony był z instalacją fotowoltaiczną o mocy 15,47 kW, którą właściciel domu planował powiększyć do 19,56 kW. System obejmował także falowniki Multiplus II 5000 firmy Victron i Solax X1 4.2. Tuż przed wypadkiem stan naładowania akumulatora (SOC) wynosił 90,2 proc., a napięcie 52,41 V.
Przyczyna wybuchu magazynu energii nadal niejasna
Jak podaje „PV Magazine”, właściciel domu zaobserwował, że po eksplozji piwnicę, w której mieścił się magazyn energii, wypełnił biały dym. Według niego nie było jednak w pobliżu żadnych oznak pożaru. Zniszczeniu nie uległy również inwertery. Po zdarzeniu dał się odczuć zapach opisany przez właściciela domu jako zapach litu. Pozostaje znalezienie odpowiedzi na pytania, jaki gaz spowodował eksplozję, czy powstał on wewnątrz akumulatora czy na zewnątrz i jak do tego doszło.
„PV Magazine” skontaktował się z dwoma naukowcami, ale nie byli oni w stanie skomentować zdarzenia ze uwagi na trwające dochodzenie. Egbert Figgemeier, kierownik ds. procesów starzenia i przewidywania żywotności akumulatorów w RWTH Aachen, powiedział redakcji, że można podejrzewać, że elektrolit w ogniwach uległ uszkodzeniu, a wewnętrzne zwarcie spowodowało zapalenie gazów. Jak stwierdził Figgemeier, zewnętrzne źródło zapłonu nie było konieczne.
Naukowiec opisał biały dym jako produkt rozkładu elektrolitu, który może zawierać również niebezpieczne gazy. Nie należy oczekiwać tworzenia się sadzy, ponieważ w wysokich temperaturach wiele elementów ogniw może się spalić bez pozostawiania śladów. Eksplozję mogła poprzedzać – i być jej bezpośrednią przyczyną – tzw. ucieczka termiczna.
Axel Durdel, ekspert z politechniki w Monachium, powiedział redakcji „PV Magazine”, że w najgorszym wypadku z akumulatora mógł wyciekać wodór, dwutlenek węgla, tlenek węgla, etan, metan i inne gazy. Odbyło się wiele dyskusji na temat możliwego tworzenia się wodoru w wyniku późniejszej eksplozji. W zasadzie jest to możliwe, jednak zdaniem badacza nie można oszacować, czy powstały warunki do samozapłonu.
W rozmowie z redakcją ekspert przyznał, że nie wiadomo, czy baterie mogłyby spowodować taką eksplozję bez reakcji termicznej. W przypadku reakcji termicznej ciśnienie wewnętrzne może wzrosnąć na skutek niepożądanych reakcji ubocznych, prowadzących do eksplozji i uwolnienia gorących gazów.
W przypadku akumulatorów o niższej gęstości energii lub niskim stanie naładowania jest całkiem możliwe, że gaz nie zapali się bezpośrednio po wyjściu z akumulatora, ale zapłon nastąpi poprzez zewnętrzne źródła – stwierdził cytowany przez „PV Magazine” Axel Durdel.
Wówczas jednak na akumulatorze powinny zostać ślady. W tym przypadku nie da się tego jednak zweryfikować, ponieważ nie można wejść do budynku ze względu na ryzyko zawalenia.
Testy bezpieczeństwa magazynów energii
Właściciel magazynu podkreślił, że trudno jest przeprowadzać testy bezpieczeństwa magazynów litowo-jonowych.
Durdel powiedział „PV Magazine”, że zgodne z normami testy bezpieczeństwa ogniw litowo-jonowych przeprowadza się niemal wyłącznie w pomieszczeniach testowych wyposażonych w odpowiednie systemy filtrów. Można się spodziewać, że w piwnicy zgromadzą się gazy, jeśli nie ma odpowiedniego układu wydechowego. Naukowiec z politechniki w Monachium nie był jednak w stanie powiedzieć, czy to wystarczyło do samozapłonu.
Magazyny akumulatorowe ogólnie są bezpieczne, jeśli są one profesjonalnie zainstalowane i certyfikowane, a kompatybilność między systemami jest zapewniona poprzez testy i zatwierdzona przez producentów falowników i akumulatorów. W przypadku systemów zintegrowanych robi to integrator systemu. O ich bezpieczeństwie świadczy niewielka liczba zgłoszonych wypadków przy ponad milionie domowych instalacji magazynowania energii zainstalowanych w Niemczech. Systemy monitorowania powszechne wśród uznanych producentów dodatkowo pomagają we wczesnym wykrywaniu warunków krytycznych.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
