Comme nous l’avons vu dans de nombreux territoires aux États-Unis et au Royaume-Uni en particulier, la technologie des systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS) est parfois perçue par les communautés locales comme un risque potentiel d’incendie, voire d’explosion.
Dans cette série, nous avons examiné certaines des mesures prises par les entreprises du secteur pour atténuer les risques d’incendie et d’explosion.
Lors des deux installations précédentes, nous avons discuté avec Helena Li, présidente exécutive de Trina Solar, du rôle que joue la conception des produits pour garantir un fonctionnement sûr, et avec Kai-Philipp Kairies, PDG d’Accure, sur la mise en œuvre de l’analyse des données sur les batteries.
Cette fois-ci, nous discutons avec Mats Östman, directeur principal du développement de Wärtsilä, et Chris Groves, chef de produit, qui se concentrent sur les aspects de sécurité des solutions de l’entreprise.
« Mégatendances de l’industrie » : des projets plus importants, des densités énergétiques plus élevées
Il y a à peine quatre ans, un très gros projet pouvait avoisiner les 100 MWh, alors qu’aujourd’hui, il est assez courant sur les marchés avancés de voir des projets qui repoussent le seuil de 1 GWh sur un seul site, explique Östman.
En regardant plus loin, « il n’y avait pas de véritable standardisation », dit-il, les portefeuilles étant conçus projet par projet.
À partir de 2020 environ, des conceptions modulaires ont commencé à émerger sur le marché, sans doute dirigées par le Megapack de Tesla, mais avec d’autres comme la propre série Gridsolv Quantum de Wärtsilä représentant des solutions plus standard fournies aux sites avec des batteries préinstallées.
Depuis lors, l’un des autres éléments qui ont fait progresser l’industrie est l’adoption de solutions à densité énergétique plus élevée, les formats physiques des cellules restant largement les mêmes mais les capacités passant d’environ 280 Ah à plus généralement 300 Ah. Pendant ce temps, des conteneurs standard de 20 pieds arrivent avec une capacité de 5 MWh ou plus.
Ces « mégatendances industrielles », comme les décrit Östman, signifient que les produits utilisés doivent être plus fiables que jamais.
Test des pires scénarios et des besoins de sécurité des AHJ
Par exemple, l’un des produits actuels de Wärtsilä, le Quantum High Energy (Quantum HE), utilise des cellules de 306 Ah et, comme les deux autres produits Quantum, Quantum et Quantum 2, de nombreux tests de sécurité ont été effectués pour les commercialiser. , dit Chris Groves.
L’entreprise s’exprime depuis longtemps sur la nécessité critique de traiter la sécurité incendie avec le plus grand sérieux pour que le marché du stockage d’énergie se développe, et plus particulièrement sur la nécessité que les tests d’incendie non seulement répondent aux normes requises, mais également prennent en compte le pire des cas. scénarios.
Groves affirme que l’entreprise « a tiré de nombreuses leçons » des essais d’incendie à grande échelle, notamment en adoptant la norme NFPA 68, la norme de la National Fire Protection Association (NFPA) des États-Unis sur la protection contre les explosions par l’évacuation des gaz en cas de déflagration.
Dans la plupart des juridictions, la conformité à la NFPA 69, la norme sur les systèmes de protection contre les explosions, est requise, mais Wärtsilä a décidé d’ajouter également la conformité à la NFPA 68 en option.
Outre d’autres nouvelles fonctionnalités, telles que des pare-feu préfabriqués qui font passer la résistance au feu du système de 60 minutes à 240 minutes, l’entreprise a amélioré la résistance des mécanismes de verrouillage des portes pour répondre à la norme NFPA 68.
Un autre test standard de l’industrie est le UL9540A, qui force une cellule à s’emballer thermiquement et évalue son risque de prendre feu et de se propager à d’autres cellules, racks et autres composants du BESS.
Cependant, bien qu’utile, l’UL9540A présente certaines lacunes potentielles, explique Groves, ce qui est l’une des raisons pour lesquelles Wärtsilä a effectué des tests d’incendie à grande échelle, mettant essentiellement le feu à toutes les unités Quantum BESS.
« Nous ne pensons pas que chauffer une seule cellule soit représentatif du pire des cas. Par exemple, vous avez eu des pannes de plusieurs cellules lors des incendies survenus l’année dernière et d’autres incidents survenus lors de la mise en service. « Un chariot élévateur pourrait heurter une unité, ou encore un coup de foudre », explique Groves.
Une propagation minimale a pu être observée dans un module soumis à un test UL9540A, ce qui a amené les parties prenantes à conclure que l’ensemble du système serait sûr en cas d’emballement thermique. Cependant, Groves affirme que l’entreprise a introduit le feu dans l’ensemble de l’unité, confirmant ainsi que la propagation d’une unité à l’autre ne se produirait pas.
Il est entendu que le régime de tests UL950A sera mis à jour pour inclure, entre autres choses, des tests au feu au niveau multi-cellules, au niveau des modules et d’une unité à l’autre, sur le modèle de ce que Wärtsilä a déjà mis en œuvre.
Education des parties prenantes, des pouvoirs publics à l’industrie
Wärtsilä fait partie d’un groupe de travail aux États-Unis qui examine les normes UL9540A et NFPA 855, cette dernière étant la principale norme pour l’installation sûre des systèmes de stockage d’énergie.
Composée d’agences de certification, d’autorités compétentes (AHJ) et de laboratoires d’essais nationaux reconnus (NRTL) aux côtés d’acteurs de l’industrie, la coalition de parties prenantes repensera les tests et les normes « dans le sens de ce que les AHJ souhaitent voir », a déclaré Groves.
Les AHJ, qui comprennent généralement les autorités locales telles que les comités d’urbanisme et les services d’incendie, sont essentiellement les gardiens entre les communautés locales et les développeurs de stockage d’énergie et ont le dernier mot sur la réalisation des projets.
Les AHJ sont de plus en plus conscients des technologies de stockage d’énergie et de ce qu’implique un projet, mais en même temps, l’industrie doit également être consciente de ce que recherchent les AHJ.
« Cela concerne en grande partie l’éducation. Beaucoup ont juste une case à cocher : « Quel est l’UL9540A des développeurs ? » Avons-nous cela ?’ », dit Groves.
Les développeurs doivent comprendre que la sécurité du projet doit être prise en compte dans un « contexte plus spécifique au site », en plus de disposer d’un système conforme à la norme UL9540A.
« Avez-vous deux routes d’accès pour les pompiers ? Quelle est la largeur de vos routes ? Vos routes peuvent-elles supporter un camion de pompiers ? Ce sont toutes des questions qu’un AHJ veut comprendre. Lorsqu’ils visitent un site, où y accèdent-ils ? Où peuvent-ils trouver les informations ? Où peuvent-ils obtenir une copie du plan d’intervention d’urgence (ERP) ? »
De nombreux AHJ recherchent également davantage de formations sur la sécurité des systèmes de stockage d’énergie. Les mesures prises par Wärtsilä incluent la création d’un ERP générique adaptable à différents projets sur différents marchés.
« Les incendies dans l’industrie sont mauvais pour tout le monde », déclare Groves.
“Ils sont un œil au beurre noir, et nous devons travailler activement en tant qu’industrie pour garantir que ces promoteurs et les résidents à proximité d’eux sont en sécurité et à l’aise avec ce qui a été déployé.”
