Od sierpnia 2017 r. w Korei Południowej wybuchły 23 pożary systemów magazynowania energii. Po zbadaniu sprawy, specjalna komisja dochodzeniowa wydała na ten temat oświadczenie.
Ogólne straty związane z pożarami baterii litowo-jonowych wyniosły ponad 32 mln dolarów. Reakcją rządu był nakaz wstrzymania eksploatacji istniejących systemów. Wyłączono 522 jednostki ESS, czyli około 35 proc. rozwijającego się rynku.
W skład komisji weszli naukowcy, instytucje badawcze, laboratoria oraz eksperci z branży ESS (ang. Energy Storage System – system magazynowania energii). Opublikowany w czerwcu 2019 r. raport wskazywał na cztery główne przyczyny pożarów.
Po pierwsze, systemy nie zapewniały odpowiedniej ochrony przed zwarciem i przepięciami. Bezpiecznik nie przerywał obwodu wystarczająco szybko, aby bateria poradziła sobie z dużymi przepięciami. Skutkiem tego były katastrofalne awarie styczników oraz pożary wewnątrz ESS spowodowane kaskadowaniem awarii na szynę zbiorczą, co potwierdziło dochodzenie komisji.
Po drugie, w 18 przypadkach ESS zostały ulokowane w nieodpowiednich miejscach. Trudne warunki terenowe i środowiskowe, m.in. znaczne wahania temperatury, wysoka wilgotność i zwiększony poziom pyłu oraz cząstek stałych przyczyniły się do uruchomienia trybów awaryjnych. Wilgotność i różnice temperatur doprowadzały do uszkodzenia baterii oraz pogarszały izolację elektryczną wewnątrz modułów bateryjnych. Efektem tego były zwarcia i pożary. Komisja stwierdziła, że negatywnym czynnikiem były też niewłaściwie zaprojektowane wentylatory służące do chłodzenia powietrzem modułów baterii.
Po trzecie, zawiniły też ludzkie pomyłki m.in. montaż wadliwego okablowania i mechaniczne uszkodzenia akumulatorów w trakcie instalacji.
Jako ostatni powód podano nieodpowiednią ochronę. Luki w integracji systemu zarządzania bateriami (BMS), a także systemu zarządzania energią (EMS) oraz systemu zarządzania zasilaniem (PMS) mogły doprowadzić do powstania warunków sprzyjających pożarowi. Systemy nie wymieniały, jak należy informacji między sobą, wadliwie funkcjonowała też sekwencja działania systemu oraz sprawdzanie nieprawidłowości w bateriach po konserwacji lub usunięciu usterek w systemie PCS.
Ogniwa baterii również zostały przez komisję zakwalifikowane jako wadliwe. Zwracano uwagę na wady cięcia oraz nieodpowiednie pokrycie materiałów elektrodowych. Mimo to, po testach składających się z ponad 180 cykli ładowania i rozładowywania nie uznano ich za jedną z przyczyn katastrof.
Wciąż trwają prace nad stworzeniem lepszego systemu zabezpieczenia dla ESS, nie tylko w Korei Południowej, ale na całym świecie. Rozwiązaniem może być system Li-Ion Tamer zintegrowany z ESS. Jego zaletą jest wykrywanie gazów elektrolitowych, jakie są emitowane we wczesnych fazach awarii baterii i odizolowanie systemu, zanim dojdzie do pożaru. Li-Ion Tamer skutecznie reaguje na różne tryby awarii związane z bateriami litowo-jonowymi i centrami energetycznymi. Kompleksowe podejście w tym zakresie może się okazać sposobem na zagwarantowanie trwałego bezpieczeństwa systemom ESS.
