'S Werelds grootste energieopslagcentrale voor lithiumbatterijen vloog in brand, een korte analyse van de veiligheid van lithiumbatterijen en vanadium-redoxstroombatterijen

'S Werelds grootste energieopslagcentrale voor lithiumbatterijen vloog in brand, een korte analyse van de veiligheid van lithiumbatterijen en vanadium-redoxstroombatterijen

Op 15 mei brak er brand uit in de Gateway 250MWh energieopslagcentrale met lithiumbatterijen in Otay Mesa, San Diego, Californië, VS. Het energieopslagproject bevindt zich op een industriepark in blok 600 van Camino de la Fuente. Tot nu toe is het vuur twee keer opnieuw opgelaaid en zes dagen lang blijven branden, en het vuur is nog niet volledig onder controle.

Gebouwen waar lithium-ionbatterijen zijn geïnstalleerd, zijn doorgaans uitgerust met branddetectiesystemen die chemicaliën op de batterijen spuiten om mogelijke vlammen te doven. Maar als deze methode mislukt, zijn er grote hoeveelheden water nodig om de vlammen onder controle te houden en de batterij koel te houden. Op het hoogtepunt van de brand sproeiden standpijpen van het sprinklersysteem van het gebouw 350 liter water per minuut.

Op dit moment kunnen brandweerlieden nog steeds niet nauwkeurig inschatten hoe lang de brand zal duren. In interviews met lokale media zeiden brandweerfunctionarissen dat het enkele weken kan duren om de brand te blussen. Eén reden waarom branden in batterijopslag moeilijk te blussen zijn, is omdat de materialen die in lithium-ionbatterijen worden gebruikt, zelf zuurstof genereren. Hoewel blusmiddelen op waterbasis een oververhitte accu kunnen afkoelen, zullen ze de brand niet volledig doven.

Een korte analyse van de veiligheid van vanadium-redoxflow-batterijen:

Vergeleken met lithium-ionbatterijen is vanadiumstroombatterijen zijn veiliger. Het elektrolyt van de vanadium-redoxstroombatterij is een zure waterige oplossing van vanadiumionen. Het werkt bij normale temperatuur en druk, kent geen risico op thermische overstroming en is inherent veilig. Volgens empirische resultaten zal het vanadium-redoxstroombatterijsysteem bij een theoretische 100% SOC, zelfs als de positieve en negatieve elektrolyten direct worden gemengd en de temperatuur stijgt van 32°C naar 70°C, geen risico's zoals verbranding of brand veroorzaken.

Aan de andere kant wordt vanuit het werkingsprincipe het elektrolyt van de flowbatterij opgeslagen in een tank buiten de batterijstapel. Tijdens het opladen en ontladen zullen de positieve en negatieve elektrolyten respectievelijk vanuit de circulatiepomp de accustapel binnendringen en zal er een oxidatiereactie optreden. Nadat de reactie is voltooid, wordt de elektrolyt weer in de tank gepompt en herhaalt de cyclus zich totdat de reactie is voltooid. Omdat de elektrochemische reactie en het gehele laad- en ontlaadproces plaatsvinden onder omstandigheden op waterbasis, is er geen risico op verbranding en explosie, waardoor absolute veiligheid wordt gegarandeerd.

Flow-batterijen produceren tijdens het gebruik geen schadelijke stoffen en veroorzaken geen schade aan mensen. Het elektrolyt kan worden hergebruikt door middel van recycling en verwerking, waarbij wordt voldaan aan de eisen op het gebied van milieubescherming.

Bovendien is hun levensduur, volgens de technische parameters van sommige in gebruik genomen flowbatterijen, maar liefst 25 jaar, en kunnen ze meer dan 25.000 keer opladen en ontladen bij 100% DOD (100% diepe ontlading).

In termen van gebruiksscenario's zijn flowbatterijen een technologie die voldoet aan de behoeften van grootschalige energieopslag op lange termijn. Het is niet alleen veilig, maar heeft ook de voordelen van flexibele locatiekeuze en eenvoudige implementatie. Het wordt niet beïnvloed door de geografische omgeving en kan volledig voldoen aan de multi-scenariobehoeften van eindgebruikers, zoals integrators van energieopslagsystemen, wind- en fotovoltaïsche energiecentrales, datacenters en 5G-basisstations.