Recentemente, três incidentes de incêndio ou explosão ocorreram em estações de energia ESS nos EUA, Alemanha e Reino Unido em um intervalo de dois dias, trazendo novamente à tona questões de segurança no armazenamento de energia e soando o alarme para o setor de ESS.
Em 18 de fevereiro, a estação de energia ESS Moss Landing nos EUA, considerada uma das maiores instalações de armazenamento de energia por bateria do mundo (Fase I: 1,2 GWh), sofreu seu quarto incêndio, apenas um mês após o incidente anterior no mesmo local, que pode ser descrito como uma "reignição". Relatórios indicam que este incêndio durou mais de oito horas, destruindo mais de 70% dos equipamentos da estação. O incêndio anterior, um mês antes, foi causado por uma "falha no sistema interno de supressão de incêndios, levando a uma ignição descontrolada", que destruiu aproximadamente 40% das baterias ESS. Foi relatado que as células de bateria usadas neste projeto foram fornecidas pela LG Energy Solution.
Coincidentemente, no dia seguinte, uma explosão grave ocorreu em uma vila isolada no norte da Alemanha. Investigações preliminares dos bombeiros locais indicaram que a explosão foi causada pelo sistema de armazenamento de energia fotovoltaica instalado na casa. Especula-se que, em um dia ensolarado, o sistema de armazenamento de células solares ficou sobrecarregado após estar totalmente carregado e não conseguiu devolver o excesso de energia à rede elétrica, levando à explosão. No entanto, autoridades afirmaram que "a causa do incidente ainda está sob investigação". Notavelmente, relatórios sugerem que um técnico da LG Energy Solution confirmou que o ESS doméstico utilizava baterias de íons de lítio da LG com capacidade de armazenamento de 9,8 kWh ou 7 kWh, mas não baterias LFP.
No mesmo dia, 19 de fevereiro, um incêndio ocorreu em uma estação de energia ESS em construção em East Tilbury, Essex, Reino Unido. O incêndio foi causado por uma falha em uma célula de bateria dentro do sistema de armazenamento de energia em contêineres.
A segurança do ESS é, de fato, um "grande tema" abrangente, sendo a segurança intrínseca das células de bateria o aspecto mais crítico. Consequentemente, sempre que ocorre um incêndio ou explosão, as pessoas frequentemente se concentram em "que tipo de células de bateria foram usadas" e "quem fabricou as células de bateria". Com base em conclusões preliminares sobre as causas desses três recentes incidentes de incêndio ou explosão em estações/sistemas de energia ESS no exterior, é evidente que os equipamentos ESS requerem uma gestão de risco aprimorada no design, construção, operação e manutenção.
No nível das células de bateria, dois dos incidentes apontaram diretamente para a LG Energy Solution, que utiliza principalmente tecnologia de baterias ternárias. Relatórios da mídia indicam que, nos últimos anos, baterias ESS fornecidas pela LG Energy Solution causaram mais de 70 incidentes de fuga térmica globalmente, levando a múltiplos recalls de células de bateria "problemáticas". É amplamente conhecido que, do ponto de vista material, a tecnologia de baterias de lítio ternárias tem uma temperatura de fuga térmica de apenas 120-140°C, significativamente inferior à das baterias LFP. Uma vez que ocorre um curto-circuito ou sobrecarga, pode facilmente desencadear uma reação em cadeia, liberando gases inflamáveis e causando incêndios, explosões ou reignições incontroláveis. Portanto, a China geralmente opta pela rota mais segura das baterias LFP em projetos ESS, em vez de baterias de material ternário.
Licitações em Grande Escala no Mercado Doméstico Elevam Padrões para Garantir a "Qualidade" das Estações de Energia
Nos últimos anos, o mercado de ESS na China caiu em um ciclo vicioso de competição predatória de preços baixos, com os preços de ESS atingindo mínimos históricos. Isso levou a uma mistura de fornecedores, alguns dos quais cortaram custos, criando riscos de segurança para as estações de energia ESS. Robin Zeng, presidente da CATL, pediu ao setor que evite o "caos", afirmando que "como infraestrutura chave para a transição energética, o setor de ESS não pode depender de 'baixa qualidade e configurações reduzidas' para alcançar 'preços baixos', pois isso carece de viabilidade econômica e sustentabilidade".
Em meio a apelos para priorizar a "competição de valor" em vez da "competição de preços", desde o segundo semestre do ano passado, grandes proprietários de licitações, incluindo os "Cinco Maiores e Seis Menores", revisaram coletivamente as regras de licitação e elevaram os padrões.
Reduzir o peso dos fatores de preço e introduzir indicadores abrangentes, como desempenho técnico, certificações de segurança e capacidades de operação e manutenção, tornaram-se grandes tendências. Até o final do ano passado, algumas empresas estatais centrais reduziram o peso do preço de 45% para 35%, mudando do modelo de "vencedor pelo menor preço" para o modelo de "vencedor pela taxa de paridade central". Por exemplo, uma licitação recente especificou um mecanismo em que propostas "inferiores ou iguais a 90% do limite máximo de preço" e "inferiores ou iguais a 95% da média aritmética de todas as propostas válidas" seriam rejeitadas. Este mecanismo visa equilibrar o preço e a qualidade do produto, rejeitando propostas muito baixas que acionem mecanismos de linha vermelha.
Além disso, empresas estatais centrais tornaram-se mais rigorosas em seus requisitos para o desempenho passado dos licitantes, capacidades de P&D, certificações relacionadas a equipamentos e datas de produção das baterias.
Por exemplo, os projetos de aquisição de estrutura ESS de 16 GWh da PowerChina e de 10,5 GWh da CGN New Energy declararam explicitamente que baterias de utilização em cascata e baterias em estoque não seriam aceitas, e as datas de produção das baterias não poderiam ser mais de três meses anteriores à data real de fornecimento do projeto. Além disso, a PowerChina exigiu que os licitantes fornecessem 20 anos de serviços de manutenção e reparo operacional para os equipamentos.
Em termos de capacidades independentes de P&D e desempenho, "os licitantes devem possuir capacidades independentes de P&D e produção para pelo menos um dos seguintes: células de bateria, PCS, EMS ou BMS" tornou-se um requisito básico. Em relação ao desempenho passado, a maioria dos proprietários de licitações exige que os licitantes tenham concluído projetos individuais de mais de 100 MWh, com alguns exigindo mais de 200 MWh. Por exemplo, a China Huaneng exige que os licitantes tenham acumulado desempenho doméstico de ESS de no mínimo 1,5 GWh (baterias LFP), com capacidade de fornecimento de células de bateria de no mínimo 2 GWh no mercado doméstico.
Os padrões de licitação continuamente crescentes "excluíram implacavelmente" pequenas e médias empresas com força ou qualificações insuficientes, concentrando ainda mais a participação de mercado entre as empresas de primeira linha. Isso, até certo ponto, ajuda a garantir a qualidade e a segurança dos produtos licitados.
Padrões de Segurança Contra Incêndios Mais Rigorosos
Para prevenir incidentes de segurança em estações de energia ESS, padrões de segurança contra incêndios mais rigorosos foram estabelecidos globalmente nos últimos anos, mostrando uma tendência geral de "endurecimento".
No mercado doméstico, dados mostram que aproximadamente 20 províncias (cidades) incluíram estações de energia ESS como unidades-chave para segurança contra incêndios.
No nível nacional, a China proibiu explicitamente o uso de materiais ternários em estações de energia ESS de médio e grande porte e tem melhorado continuamente os padrões nacionais. Em julho de 2023, foi implementado o "GB/T 42288-2022 Regulamentos de Segurança para Estações de Energia ESS Eletroquímicas". Este novo padrão nacional preencheu a lacuna nos padrões de configuração de segurança para estações de energia ESS eletroquímicas, introduzindo requisitos obrigatórios de configuração de segurança. Ele enfatizou a transição do nível de cabine para o nível PACK para abordar fontes de risco importantes, como fuga térmica das células de bateria. Além disso, o novo padrão introduziu conceitos como pré-aviso, ligação de sistemas, supressão precisa de incêndios e prevenção de reignição, garantindo a segurança do ESS em vários aspectos.
No nível local, várias regiões têm melhorado continuamente os regulamentos relacionados à segurança do ESS. Desde o final do ano passado, as políticas locais sobre segurança contra incêndios em ESS tornaram-se mais rigorosas e detalhadas.
Por exemplo, em dezembro de 2024, a província de Jiangsu planeja incluir grandes estações de energia ESS eletroquímicas com potência nominal de 100 MW ou mais como unidades-chave para segurança contra incêndios. Changzhou, Jiangsu, propôs que projetos de estações de energia ESS não podem prosseguir com a construção até que os designs das instalações de segurança sejam aprovados. Zhenjiang, Jiangsu, especificou que "a energia total nominal de todas as cabines de bateria dentro de uma única unidade de proteção contra incêndios não deve exceder 10 MWh, e a distância de separação contra incêndios entre cabines de bateria em unidades de proteção contra incêndios adjacentes não deve ser inferior a 3 metros".
Anteriormente, o Corpo de Bombeiros e Resgate da Província de Guangdong emitiu o primeiro documento padrão de segurança contra incêndios doméstico especificamente para o setor de ESS eletroquímico. Considerando o longo tempo de extinção, alta dificuldade e ambiente complexo de incêndios relacionados a baterias de lítio, este padrão técnico de segurança forneceu regulamentações detalhadas sobre sistemas automáticos de supressão de incêndios para estações de energia ESS do tipo sala, estações de energia ESS de baterias de íons de lítio do tipo cabine pré-fabricada, distâncias de separação contra incêndios entre cabines pré-fabricadas de baterias de íons de lítio/sódio (armários) e o comprimento e altura de paredes corta-fogo.
Vale destacar que, enquanto as células de bateria e sistemas ESS estão se direcionando para escalas maiores e maiores densidades de energia, os cenários de aplicação estão se tornando cada vez mais complexos e diversificados, impondo maiores requisitos de segurança aos sistemas ESS. Desde o nível das células de bateria, componentes mecânicos e equipamentos elétricos até o design, transporte, instalação, aplicação e descarte dos produtos, bem como a operação e manutenção das estações de energia ESS e supervisão de políticas, toda a indústria deve trabalhar em conjunto para garantir rigorosamente a qualidade. Os profissionais de ESS, em particular, devem sempre manter uma mentalidade de segurança em primeiro lugar, rejeitando a competição irracional de preços para garantir a qualidade e a segurança dos produtos.
