Bezpieczeństwo eksploatacji dużego magazynu energii

Chciałbym kolegów zainteresować warunkami bezpiecznego eksploatowania bardzo dużego magazynu energii. Co macie do powiedzenia na temat rodzajów ogniw, zagrożeń - jakie mogą spowodować dla środowiska i ew. mieszkańców.

Temat zakładam, bo rodzi się w mojej miejscowości protest przeciwko budowie takiego magazynu (ok. 130MW). Nie znam jeszcze warunków technicznych, choć jako świadomy elektryk nie wyobrażam sobie takiej inwestycji bez należytych, nowoczesnych zabezpieczeń pożarowych, bez zabezpieczeń dla środowiska w tym ochrony przed hałasem.

Może ktoś z was widział coś podobnego (to podobno 2-gi taki w kraju) lub zna obostrzenia wynikające z przepisów, czy ew. projekt jakiegoś innego magazynu. Jak realizowane są gdzie indziej środki bezpieczeństwa

Z zastrzeżeniem powyższych, mam pozytywny stosunek do takiej inwestycji, tym bardziej, że ma być oddalona od najbliższego gospodarstwa o 400m. Protest oczywiście podsycają ludzie „nietechniczni” bardziej zachowawczo, niż świadomie.

Inwestor przegrał już jedną batalię o lokalizację (w tym samym powiecie), ta jest kolejnym podejściem. A to obawy ludności w poprzedniej miejscowości: “Obawy dotyczyły m.in. hałasu generowanego przez urządzenia chłodzące, negatywnego wpływu na krajobraz, a nawet ryzyka, że tego typu instalacja może stać się potencjalnym celem ataków terrorystycznych.”

Zapraszam do dyskusji - chętnie poznam Wasze zdanie.

Masz jakieś wątpliwości co do któregokolwiek z tych punktów?

Artykuł który podałeś nie specyfikuje technologii wykonania ogniw, ale podany czas rozładowania 1-2 godziny sugeruje ogniwa LFP. Są one bardzo bezpieczne, dużo bezpieczniejsze niż zwykłe litowo-jonowe, bo nie podlegają pod zjawisko “thermal runaway” znane z ogniw li-ion.
A jeżeli chodzi o istnienie tego typu instalacji - czemu patrzysz na powiat obok, a nie na inne kraje w których takie systemy istnieją od dawna. W wielu krajach na całym świecie pokroju Holandii, Australii, bodajże Szwecji, istnieją instytucje które otrzymują pieniądze tylko za gotowość takiej instalacji do nagłego wspomożenia sieci energetycznej dużą mocą (pełna moc znamionowa w czasie grubo poniżej sekundy). Te magazyny nie pracują tam ciągle, są jedynie zabezpieczeniem jakby nagły spadek mocy produkcyjnej lub skok zapotrzebowania groził blackoutem. Wtedy taka instalacja natychmiast się włącza, i masz w sieci dodatkowe 100MW na pstryknięcie palcem.

Wszystko się zgadza, ale w lokalizacji oddalonej od domostw o kilkaset metrów ? … pompę ciepła sąsiada będzie bardziej słychać. Jedynie groźba ataków terorrystycznych w dzisiejszym czasie może budzić jakieś obawy (biorąc również pod uwagę narodowość inwestora).

Żeby było ciekawiej, teraz dochodzą nowe argumenty : “negatywne oddziaływnie pola elektromagnetycznego, brzęczenie transformatorów” … chyba podpowiem jeszcze ludziom, że kury mogą przestać jajka znosić a krowy bedą kwaśne mleko dawać !

Ma być dopiero spotkanie, gdzie może coś się z technicznych parametrów wyjaśni. Wiadomo, że ogniwa litowo-jonowe, ale typ nieznany. Gdzieś w prasie doczytałem, że cały magazym ma mieć 68MWh a jego chwilowa wydajność to 133MW.

Z punktu widzenia bezpieczeństwa energetycznego byłby to dla energetyki milowy kamień. W dobie gdzie wytwarzanie energii centralizuje się w kilku elektrowniach z potężnymi generatorami coraz łatwiej o blackout. Taki może nastąpić w wyniku awarii albo właśnie ataku terrorystycznego. Wypadnięcie jednego dużego bloku nic nie przejmie i “lecą” kolejne! Gdy jest więcej elektrowni mniejszych, wypadnięcie jednej jest mniej zauważalne - inne to udźwigną bez problemu (my od tego odchodzimy). Podniesienie systemu wymaga dostarczenia do niego sporej ilości energii - taki zapas drzemie do tej pory w elektrowniach pompowo-szczytowych (np Porąbka). Taki magazyn energii, oczywiście ma służyć inwestorowi do celów zarobkowych, ale stanowić może swego rodzaju element bezpieczeństwa.

Będę obserwował bieg wydarzeń. Mnie interesuje najbardziej, jak realizowane są zabezpieczenia przeciwpożarowe.

Cześć,

Nie mam doświadczeń z takimi instalacjami ale poszukałem w sieci.

I tak parametry planowane to 133MW / 622MWh, jak informuje DRI na swoejej stronie.

Technologia Smartstack™ firmy Fluence to właściwie pomysł na to aby gęsto upakować taką energię i szybko skalować. W związku z tym cały magazyn składa się z modułów o mocy kilku MW w zależności od zastosowanych ogniw (około 7MW). Bloki te mają wyjście mocy na napięciu AC (690V) w układzie IT.


https://www.globenewswire.com/

Fluence Energy to to spółka joint venture firm Siemens i AES Corporation

Jak wynika za załącznika, hałas na poziomie 72 decyble (według producenta) ale to i tak mniej niż ulica w mieście, droga szybkiego ruchu czy autostrada.

Fluence-Smartstack_Brochure.pdf (685,4 KB)

Co do zabezpieczeń przecipożarowaych to ta budowa modułowa z przegrodami termicznymi pomiędzy modułami stanowi jedno z nich.
Drugie to “pody”, czyli baterie z bms w danym module są zamknięte w gazoszczelnej, oczujnikowanej metalowej obudowie.
System gaszenie mgłowego/gazowego

Producent podaje wiele możliwości ale co będzie zależy pewnie od wymagań o które pytasz i w na koniec co znajdzie się w projekcie.

Jak coś będziesz wiedział to się podziel bo takie magazyny mogą się pojawiać w wielu miejscach. Od strony technicznej to ciekawe rozwiązania.

Pozdrawiam,
Jacek

1 polubienie

To bardzo dziwne. Plik wrzucony przez kolegę EnergoTools rozwiewa wszystkie moje wątpliwości. Podano pojemność ogniwa jako 3XX Ah, co wyraźnie sugeruje ogniwa LFP pryzmatyczne o pojemności typowo 304 lub 314Ah. Do tego podano prąd rozładowania 0.125-0.5C - ponownie typowo dla LFP.
Pokrywa się to z Twoimi informacjami o “jakichś” ogniwach litowo jonowych.
Czytając o zabezpieczeniach przeciwpożarowych trochę śmieję się pod nosem. Jak pisałem wyżej, takie ogniwo jest dosyć odporne na wszelkie krótkotrwałe przeciążenia, a nawet przegrzania (w przeciwieństwie do typowych Li-Ionów w których nagrzanie powyżej 70-80 stopni to gwarantowany wybuch), natomiast wszelkie przeładowanie ogniwa czy inne elektryczne działania, same w sobie nie będące groźne. ale skutkujące napompowaniem ogniwa i mechanicznym uszkodzeniem wewnętrznych struktur, grozi pożarem. W szczególności gdy ogniwo jest naładowane.
W broszurze napisano o “gazoszczelnej obudowie” i “gaszeniu gazowym”. Problem w tym, że płonące ogniwo wydziela ogromne ilości gazów zdolne rozsadzić nawet grube zbiorniki, a same ogniwa palą się bez dostępu do tlenu. Będą się w środku grzały, paliły, topiły, a dmuchanie w nie zapewne halonem niewiele da.
W praktyce zabezpieczenia przeciwpożarowe tutaj opierają się na nie dopuszczeniu do pożaru. Oczujnikowanie pilnuje parametrów elektrycznych i termicznych, gdy te są zachowane a obudowy chronią przed uszkodzeniem mechanicznym, to naprawdę trudno o pożar. Jeżeli pożar już wystąpi, wszystkie te systemy o których piszą to pic na wodę. Jedyna możliwość ugaszenia tego to zalanie po sufit wodą i zostawienie na wiele dni.
Pomagałem (w praktyce byłem wsparciem) znajomemu zbudować duży magazyn na LFP ale w domu. Łącznie 500kWh w akumulatorach LFP. Bał się pożaru ogniw, więc stanęło na zakopaniu daleko od domu betonowego szamba, i umieszczeniu baterii tam, z szczelnymi ale luźno zamocowanymi włazami. W razie wybuchu włazy odstrzelą, on zobaczy tylko słup ognia kilkadziesiąt metrów od domu, a z racji szczelnego pojemnika całość będzie można bezpiecznie zalać wodą.
Tak wygląda zabezpieczenie pożarowe LFP w praktyce. Nie dopuszczać by się zapaliło, a jak już się zapali, by paliło się daleko.

Zapowiedziane jest spotkanie z przedstawicielami inwestora. Jak czas mi pozwoli to chętnie posłucham, co mają do powiedzenia. Jeżeli uda mi się być na tym spotkaniu spróbuje dowiedzieć się coś więcej o zabezpieczeniach głównie przeciwpożarowych.

Hałas 72db z odległości kilkuset metrów ? … nie wiele z tego zostanie.

Tak, wg mnie to bardzo ciekawe rozwiązanie, ale chyba długi okres zwrotu takiej inwestycji, więc nie ukrywam, że cieszę się , że to dzieje się pod moim nosem. Ogromna, finansowo inwestycja nie pozwoli na wzrost takich rozwiązań w skali kraju. Ale, jak widać, tu może być problemem opinia społeczeństwa - zobaczymy, czy to ruszy dalej.

Cześć nie chcę zmieniać tematu na inne obiekty, bo dla ciebie ta konkretna lokalizacja jest najważniejsza ale może warto zwrócić uwagę na plany PGE, który zapowiada budowę również tak dużego magazynu. Wykonawca inny ale wymagania prawne powinny być takie same.

Już w 2027 roku w Żarnowcu uruchomiony zostanie wielkoskalowy magazyn bateryjny o mocy 262 MW i pojemności ok. 981 MWh.

Tak, tak, czytałem o tej inwestycji w Żarnowcu, ma być oddana później, docelowo bedzie największa - budowana kilkuetapowo.

Magazyn w Trzebini ma być pierwszym, tak dużym wpiętym do systemu.

1 polubienie

Odbyło się spotkanie z przedstawicielami inwestora, projektantem magazynu i był też obecny niezależny rzeczoznawca z Politechniki Warszawskiej – poza prezentacją nie wiele mieli roboty.

Opinię społeczną zdominowała grupa przeciwników z argumentami bez pokrycia, siejącymi nieuzasadnione scenariusze. Ludzie , jak ludzie…przestraszeni “nowym”. Argumenty fachowców nie miały już znaczenia, techniczne informacje nikogo nie obchodziły i wygląda na to, że kawał technologii pojedzie gdzie indziej.

Tyle co udało mi się dowiedzieć: ogniwa LFP, 88 kontenerow, hałas: 60db z kontenera (przy najbliższym ogrodzeniu prywatnej posesji obliczono 33db), wyprowadzenie mocy linią kablową do rozdz. 220kV przy elektrowni Siersza; ogniwa oczywiście monitorowane technologią BMS.

Ochrona p.pożarowa: system gaszenia aerozolem urządzeń AC, zbiornik ppoż 150m3, same przedziały bateryjne są tylko oczujnikowane, ale nie mają swojego systemu gaszenia.

Reszta, to polityczna przepychanka i szukanie haków uniemożliwiających wszczęcie prac. Szkoda, liczyłem, że lokalsi coś merytorycznego będą chcieli wynieść z tego spotkania i wtedy się opowiedzieć „za” lub „przeciw”.

1 polubienie

Domyślam się że kontenery bateryjne-po kilka -byłyby budowane w wyodrębnionych, wygrodzonych strefach pożarowych (oczywiście bez “dachu”) o określonej odporności ogniowej aby zminimalizować obszar ewentualnego pożaru.

1 polubienie

Wizualizacja jest gdzieś wyżej, raczej nie ma tam być przegród. Kontener z ogniwami jest obudowany; pod przedziałem bateryjnym (na spodzie) są urządzenia chłodnicze oraz falownik. Na dachu kontenera klapy. Wysokość kontenera wynosi 4m, długość to ok 8 (z tego co pamiętam.

To ciekawe, bo po doświadczeniach Amerykańskich i bodajże Australijskich (ogromne pożary w skutek których zniszczone zostały wielomegawatowe części magazynu - po kilkanaście kontenerów) myślałem że to już standard. Wedle mojej wiedzy wygrodzenia pożarowe obejmujące po kilka kontenerów przewidywane są w planowanym magazynie w Żarnowcu.

Tak jak myślałem i pisałem - LFP, brak systemu gaszenia baterii bo ich gaszenie nie ma sensu. Natomiast jeżeli byś kiedyś rozmawiał z projektantem, mógłbyś zapytać o wykonanie takiego magazynu ale pod ziemią, przykładowo w czymś na kształt suchego basenu lub betonowego zbiornika? Fakt, trochę drożej i trudniej w serwisie, za to ograniczasz rozprzestrzenianie się pożaru, a ogniwa można od ręki zalać wodą ze zbiornika ppoż. Redukujemy hałas. Do tego ukrywany je przez wzrokiem, bo z mojego doświadczenia głównie tego bym się obawiał - mieszkam całe życie na wsi, sam w pobliżu turbin wiatrowych postawić nie pozwolę, na panele PV może bym przymknął oko, ale jak coś da się zakopać to niech będzie zakopane.

1 polubienie

Szczerze, to też wyobrażałem sobie przegrody ognioodporne w postaci murów między grupami kontenerów, ale też szczegółowego planu nie widziałem, więc pewności nie mam a wizualizacja może takiego elementu nie zawierać. Przedstawicielka inwestora zajmująca się bezpieczeństwem pożarowym poświęciła sporo czasu w swoim wystąpieniu odległościom od elementów zewnętrznych w tym ściany lasu.

Projektant był na spotkaniu. Projekt już jest wykonany. Obawiam się, że gabaryt tego przedsięwzięcia to byłaby dziura wielkości sporego kamieniołomu - pewnie miałaby walory o których piszesz ale i koszt budowy niewspółmierny a równolegle powstałby problem odwodnienia takiej “wanny”.

Ale przecież duże transformatory energetyczne stoją na takich wannach wypełnionych żwirem. Deszcz na nie pada, na pewno wpływa do zbiorników, ale jakoś nie jest to problemem. Ale jak się to realizuje, nie mam pojęcia.

Właśnie “na” a nie “w” . No i nie oszukujmy się, to nie ta skala. “Wanna” pod transformatorem służy do ew. przyjęcia oleju z uszkodzonej, nieszczelnej kadzi.

Stosuje się połączenia do kanalizacji za pośrednictwem specjalnych separatorów oleju.

Polecam ciekawy artykuł analizujący pożary baterii w USA i wnioski.z tych awarii. Dostęp do artykułu kosztuje 10 zł.