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Les batteries géantes comme des BOMBES ou les systèmes de stockage des énergies renouvelables mettent littéralement le feu au monde
stopthesethings
01/03/2020
Le fabricant de bombes en chef de Californie
Les chercheurs de rente d'énergie renouvelable colportent furieusement le mythe selon lequel les méga-batteries sont une solution gratuite et facile à l'intermittence désespérée du vent et du soleil qui dépendent du temps.
On dit que des "banques" géantes de cellules au lithium-ion peuvent stocker "gratuitement et en abondance" l'énergie éolienne et solaire, dès que le soleil se lève et que le vent souffle, juste ce qu'il faut. Et ce, à un coût absolument nul pour les consommateurs d'électricité, ces piles monstrueuses à l'échelle du réseau peuvent délivrer avec délice de l'énergie "verte" à tout moment où les entreprises et les ménages en ont besoin.
Les batteries géantes au lithium-ion sont présentées comme l'antidote au chaos inhérent à la tentative de compter sur le soleil et la brise ; elles apportent la stabilité et la sécurité à un réseau au bord de l'effondrement.
En 2017, South Australia, Australie-Méridionale, la capitale australienne de l'énergie éolienne, a dilapidé 150 millions de dollars pour une des créations d' Elon Musk, qui permettrait d'alimenter l'État pendant 4 minutes lorsque le vent cesse de souffler et/ou que le soleil se couche.
Mais il n'y a rien de "stable et sûr" dans les batteries au lithium.
Comme les propriétaires de téléphones portables Samsung en sont douloureusement conscients, les batteries au lithium ont l'horrible habitude de s'enflammer spontanément. Stopthesethings se souvient avec émotion d'avoir vu des passagers de compagnies aériennes se faire réprimander pour avoir un Samsung 7 dans leur poche.
Et il y a eu de nombreux incidents où les batteries au lithium des voitures électriques de Tesla ont explosé en flammes.
Maintenant, ce sont les explosions et les incendies à l'échelle du réseau qui doivent nous préoccuper, et pas seulement les étranges explosions de Telsa S et de Samsung 7.
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Un transfert de charge massif pourrait augmenter le risque d'incendie de la batterie - les investigateurs
IHS Markit
Jim Day
6 février 2020
Jim Day est reporter pour The Energy Daily
Soulevant de sérieuses inquiétudes quant à la sécurité du stockage des batteries, les enquêteurs sur la vague alarmante d'incendies de batteries lithium-ion en Corée du Sud ont déclaré que l'une des causes principales était la pratique consistant à utiliser quotidiennement la capacité de charge et de décharge presque complète des batteries - un schéma qui peut correspondre en gros aux plans des opérateurs américains d'utiliser le stockage pour déplacer la production éolienne et solaire vers les périodes de pointe de la demande en soirée.
L'année dernière, les responsables du gouvernement sud-coréen ont largement interrompu le déploiement de nouveaux systèmes de batteries lithium-ion et ont exhorté les opérateurs à réduire les activités des systèmes existants après que 23 incendies de batteries aient éclaté en un an et demi. De nombreux propriétaires ont toutefois poursuivi leurs activités et, ces derniers mois, cinq autres incendies de batteries ont été signalés en Corée du Sud, qui représentait le plus grand marché mondial pour le stockage de batteries stationnaires avant que les incendies ne provoquent de nouveaux déploiements.
Le ministère sud-coréen du commerce, de l'industrie et de l'énergie a terminé une enquête de plusieurs mois sur les incendies de juin, concluant effectivement qu'ils étaient causés par une série de problèmes, notamment le manque de protection contre les chocs, des pratiques d'installation défectueuses et des systèmes de contrôle incompatibles avec certains composants.
Plus généralement, cependant, les enquêteurs de DNV GL - une société internationale d'ingénierie chargée d'étudier les causes profondes de l'un des incendies - ont déclaré que la pratique courante en Corée du Sud consistant à faire passer les batteries lithium-ion de près de 0 % à 100 % puis à les redescendre quotidiennement a entraîné une usure extrême des systèmes et a été une cause sous-jacente des défaillances des éléments de batterie qui ont déclenché les incendies.
Ce modèle de cyclage à haute fréquence, qui est courant dans les systèmes de stockage sud-coréens installés dans des parcs éoliens et solaires pour déplacer la production vers des périodes de plus forte demande, est différent de la plupart des batteries déployées à ce jour aux États-Unis, où elles ont été utilisées principalement pour la régulation de fréquence à réponse rapide dans une bande plus étroite et moins stressante.
"Si nous commençons à faire fonctionner ces batteries de manière aussi agressive qu'en Corée, nous verrons probablement des taux d'échec similaires", a déclaré George Garabandic, responsable du stockage d'énergie de DNV GL pour la région Asie-Pacifique, à The Energy Daily. "Il faut s'attendre à ce qu'un stress plus important des composants entraîne des niveaux plus élevés de défaillances aléatoires des composants. Sur d'autres marchés de systèmes de stockage d'énergie (ESS) plus développés, les batteries fournissent des services similaires à la régulation de fréquence, et la tension des composants est relativement plus faible".
Si elle est exacte, cette évaluation pourrait s'avérer problématique pour les développeurs américains de batteries à l'échelle des services publics, qui co-localisent de plus en plus le stockage avec la production d'énergie solaire et vantent sa capacité à se recharger pendant la journée lorsque le soleil brille, puis à décharger cette énergie en fin d'après-midi et en soirée - un cycle qui ressemble fortement au modèle de la Corée du Sud où des dizaines d'incendies ont éclaté.
En fait, selon les médias coréens, la plupart des incendies faisant l'objet d'une enquête en Corée se sont produits dans des installations situées au même endroit que des ressources renouvelables.
On sait depuis longtemps qu'un tel cycle profond pour déplacer la charge accélère la dégradation des batteries lithium-ion. Les chercheurs du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) ont rapporté en 2017 que les batteries utilisées quotidiennement pour ces applications à l'échelle des services publics s'useront en sept ans même si la profondeur de décharge (DOD) est limitée à 74 %. Les batteries s'useront dans dix ans si la profondeur de décharge est encore limitée à 54 % seulement, selon les estimations du NREL.
Le cycle en profondeur entrainant la dégradation accélérée couplée à risque d'incendie, les exploitants de batteries américains limitent souvent strictement la profondeur de décharge. Cette restriction volontaire peut sérieusement limiter la capacité du système à déplacer de manière significative les énergies renouvelables vers les périodes de forte demande comme annoncé. Les experts en batteries soulignent également qu'il existe des moyens de limiter la menace d'incendie, même avec des cycles plus agressifs, et que l'industrie s'efforce d'adopter tout en progressant rapidement.
Le risque d'incendie de batterie a pris de l'importance en avril dernier lorsqu'une explosion survenue dans l'usine de batteries McMicken de l'Arizona Public Service, près de Phoenix, a envoyé plusieurs pompiers à l'hôpital. Les régulateurs de l'Arizona ont ensuite été surpris d'apprendre qu'un incendie en 2014 avait également détruit le système de stockage de batteries de l' APS à Mt Elden.
La cause de l'incendie de McMicken est toujours en cours d'investigation, mais entre-temps, l' APS a suspendu ses plans de déploiement de 850 mégawatts de stockage de batteries - qui était la plus grande initiative de stockage de batteries du pays - jusqu'à ce que la compagnie d'électricité puisse comprendre ce qui s'est passé.
Les batteries au lithium-ion peuvent présenter des risques d'incendie accrus, en partie à cause d'un phénomène appelé "emballement thermique", dans lequel une chaleur excessive en interne peut entrainer toujours plus de chaleur pour l'ensemble, qui peut ensuite provoquer des incendies en cascade dans les éléments de batterie adjacents, selon une évaluation des risques des batteries compilée par le groupe d'assurance AIG.
Les batteries qui brûlent libèrent également de l'acide fluorhydrique, du cyanure et d'autres gaz très toxiques qui peuvent exploser en cas d'inflammation, ce qui semble s'être produit dans l'incendie de McMicken, selon un rapport préliminaire de l' APS du 5 novembre.
Alors que les chances qu'une cellule de batterie individuelle tombe en panne et déclenche un incendie sont extrêmement faibles, George Garabandic de DNV GL a noté que les grands systèmes de stockage de batteries peuvent avoir l'équivalent de 10 millions ou plus de cellules lithium-ion emballées dans un petit espace.
"Si une cellule sur ces 10 millions tombe en panne et si, dans de telles circonstances, nous ne mettons pas en place des mesures de sécurité adéquates, un effet de cascade conduira certainement à un incendie à grande échelle", a-t-il déclaré. "L'absence de telles mesures de sécurité a été la principale raison pour laquelle les accidents en Corée ont eu des conséquences aussi catastrophiques ; et par conséquent, toute l'industrie coréenne du système de stockage d'énergie (SSE) a été mise à l'arrêt".
"Pour renforcer la sécurité, les opérateurs de batteries doivent reconnaître qu'une cellule individuelle est susceptible de tomber en panne à un moment donné, et donc utiliser des analyses de surveillance pour remplacer les cellules qui présentent des risques avant qu'elles ne tombent en panne", a déclaré M. Garabandic.
Au-delà, les développeurs doivent mettre en œuvre "toutes les mesures techniques et opérationnelles qui empêcheront l'effet de cascade des défaillances et limiteront les dégâts à un niveau raisonnable", a-t-il déclaré.
Ces mesures comprennent des barrières entre les cellules pour prévenir les incendies en cascade, des systèmes de contrôle et de surveillance adéquats et une ventilation appropriée des gaz potentiellement explosifs, ainsi que des systèmes qui peuvent asperger rapidement d'eau une cellule de batterie en feu, ce qui, contre-intuitivement, s'est avéré être le meilleur moyen d'éteindre un incendie de batterie.
Les experts en batteries ont indiqué qu'il existe déjà diverses technologies qui réduisent efficacement les risques d'incendie des batteries lithium-ion, et que la sécurité s'améliorera dans le secteur du stockage encore naissant à mesure que ces technologies seront développées et intégrées dans les processus de fabrication et d'installation.
Les fabricants coréens de batteries, LG Chem et Samsung, ont récemment atteint la conformité avec les nouvelles normes internationales de prévention des incendies de batteries, et l'Association américaine pour le stockage de l'énergie a publié l'année dernière des lignes directrices pour les meilleures pratiques de réduction des risques d'incendie afin de faire face à ce qui apparaît comme une menace sérieuse pour l'industrie en pleine croissance.
Plusieurs fabricants de batteries vantent également les mérites de différents produits chimiques en tant que solutions de rechange intrinsèquement plus sûres aux batteries lithium-ion traditionnelles. Parmi eux, Sonnen, SimpliPhi et le géant chinois des batteries Contemporary Amperex Technology commercialisent des batteries au lithium-phosphate de fer qui, selon eux, sont moins susceptibles de prendre feu et sont moins toxiques si elles commencent à brûler.
Jim Day fait un travail admirable en minimisant la gravité de l'éruption de boules de feu toxiques géantes dans les quartiers de banlieue et les centres régionaux.
Il existe cependant un autre nom pour les appareils qui stockent et libèrent soudainement des quantités monumentales d'énergie, et la stopthesethings se fait un plaisir de l'épeler, on les appelle : B-O-M-B-E-S.
La suite...
Les batteries de secours et de stockage de l'énergie éolienne en flammes après leur explosion et répandent un nuage toxique au-dessus de la ville de Bruxelles
Wind Watch
12/11/2017
Voir : Belgique : un incendie chez Electrabel
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