كما هو الحال مع أي اقتراح تطوير، فإن المعارضة المجتمعية معقدة ومحلية. على الرغم من أن إخفاءها أسهل من توربينات الرياح أو الألواح الشمسية، إلا أن تركيبات البطاريات يمكن أن تشوه المنظر، ويمكن أن يؤدي البناء إلى حدوث ضوضاء أو غبار. لكن المخاوف بشأن السلامة أصبحت وقودا قويا لجهود المعارضة. يمكن للمطورين الإشارة إلى البيانات التي تشير إلى أن حرائق بطاريات الشبكة نادرة، ولكن الجيران سوف يركزون على المجهول. كم هو نادر نادر؟ تقول سانيا كارلي، المديرة المشاركة لمركز كلاينمان لسياسة الطاقة بجامعة بنسلفانيا، والتي درست المعارضة لمشاريع الطاقة النظيفة: “إذا كانت هناك حرائق وانفجارات، فسيقوم الناس بربط ذلك بالبنية التحتية المقترحة في مجتمعاتهم”.
تشير معظم عناوين الأخبار حول حرائق البطاريات المميتة إلى بطاريات السكوتر أو الدراجة الإلكترونية، والتي يمكن أن تصبح خطيرة بسبب المكونات منخفضة الجودة أو التخزين غير المناسب. تتمتع بطاريات الشبكة الأكبر حجمًا بسجل أفضل. وهي عادة ما تكون معروفة للمسؤولين المحليين، وتتكون من أجزاء ذات مصادر موثوقة. ويقدر تحليل أجرته لجنة المرافق العامة في كاليفورنيا أن 2% من مرافق تخزين الشبكة سوف تواجه حوادث “كبيرة تتعلق بالسلامة”، مع زيادة المخاطر خلال العامين الأولين من التشغيل. تتم معالجة معظم الحوادث الأخرى بسرعة.
لكن بطاريات الشبكة لها مخاطرها الخاصة، والتي يقول بعض الخبراء إنه يجب شرحها بشكل أفضل للجيران المحتملين. يقول غييرمو رين، أستاذ علوم الحرائق في إمبريال كوليدج لندن، إن الصناعة قامت بعمل ممتاز في جعل الحرائق نادرة على الرغم من التقلبات المتأصلة في تكنولوجيا أيونات الليثيوم. ويضيف أن إجراءات السلامة لا تزال تتطور، وهناك فجوات كبيرة في فهمنا لكيفية منع وتقليل تأثير الحرائق الأكثر كارثية. يقول: “إننا نلعب لعبة اللحاق بالركب”. “الخطر غير معروف، ويجب قياسه.”
الشرر والأقواس و النيران تشكل خطرا في أي نظام كهربائي. عندما تحدث في البطارية أو حولها، يمكن أن تكون النتيجة كارثية. عندما تقوم النيران بتسخين خلية بطارية، وهي أحد المكونات المتكررة لبطارية أكبر، بعد درجة حرارة معينة، يبدأ تفاعل كيميائي ينتج المزيد من الحرارة، مما يؤدي إلى نفس العملية في الخلايا المجاورة. يمكن أن ينطلق الانفلات الحراري خلال أجزاء من الثانية فقط، قبل أن يتمكن نظام الإنذار من اكتشاف الدخان أو الحرارة. ينتشر الحريق أولاً داخل مجموعة من الخلايا المحيطة التي تشترك في الإلكترونيات، والمعروفة باسم الوحدة النمطية، ثم ينتشر إلى الخلايا الأخرى، حتى يشتعل رف كامل من البطاريات.
الطبقة الأولى من السلامة من الحرائق هي منع حدوث تلك الشرارة الأولية. تتضمن معظم اختبارات الحرائق اكتشاف العيوب في خلايا البطاريات الفردية، وهو أمر تجيده الصناعة، التي تصنع الملايين من هذه الخلايا كل عام لجميع أنواع تطبيقات الطاقة، كما يوضح راين. ولكن مع تجميعها في مجموعات أكبر للأنظمة على نطاق الشبكة، يصبح الاختبار أكثر تعقيدًا، وتتضاعف مسارات الاشتعال: تسرب سائل التبريد، وقصر الإلكترونيات، والتركيب الخاطئ. يقول رين، الذي قام بتأليف مراجعة عام 2020 لمعايير سلامة البطارية، والتي وصفها بأنها “فوضوية”، إنه ليس كل مسار قابل للتكرار في المختبر.
يقول رين إنه في غياب اختبارات مكثفة على بطاريات الشبكة الكبيرة، فإن “أساس” تصميم السلامة في صناعة بطاريات الشبكة هو إجراء تعديلات استجابة للحوادث الواقعية. وهي تشمل نظامًا في سربرايز بولاية أريزونا، اشتعلت فيه النيران عام 2019 ثم انفجر لاحقًا، بعد أن اختلطت مثبطات الحريق بالبطاريات المحترقة، مما أدى إلى تحويل المستودع الذي تم تركيبها فيه إلى قدر ضغط. أصيب تسعة من المستجيبين الأوائل. وبعد ذلك بعامين، بالقرب من جيلونج، أستراليا، اندلع حريق أثناء اختبار ما كان آنذاك أكبر تركيب للبطاريات في العالم، وهو عبارة عن مجموعة من Tesla Megapacks، منتج التخزين الشبكي الخاص بصانع السيارات الكهربائية. أدت الرياح العاتية إلى نشر النيران من جهاز Megapack إلى جهاز مجاور، واستغرق إخماد الحريق أربعة أيام.
وفي كلتا الحالتين، تعلمت الصناعة الدروس المستفادة: فقد تم تصميم حاويات البطاريات على نحو متزايد لتجنب الانفجارات بشكل أفضل عن طريق تنفيس الغازات القابلة للاشتعال، وجعلها أكثر عزلاً لمنع انتشار اللهب من حاوية إلى أخرى. يمكن الوصول إلى عناصر التحكم بشكل أكبر من خارج الحاوية. وينصح رجال الإطفاء بالحد من استخدام المواد المثبطة ومراقبة الوضع أثناء رش المنطقة المحيطة لاحتواء الحريق. مبادئ التصميم تفضل احتواء الحرائق. قد تشتعل النيران في حاوية واحدة ويُسمح لها بحرق نفسها بشكل أساسي؛ الهدف هو منع انتشار الكارثة وحماية المستجيبين الأوائل.
لكن الاستراتيجيات الخاصة بكيفية وقف الحرائق المتزايدة، بما في ذلك أنظمة إخماد الحرائق أو إحاطتها داخل الحاويات، تختلف بين الشركات المصنعة. يقول ستيف كيربر، المدير التنفيذي لمعهد أبحاث السلامة من الحرائق، التابع لمعهد أندررايترز، أو UL، وهي منظمة غير ربحية: “أعتقد أنه لا يزال هناك الكثير من الهندسة التي يُعتقد أنها أفضل الممارسات ولكن لم يتم إثباتها بشكل كامل”. يخلق معايير السلامة من الحرائق الأكثر استخدامًا. تم إغلاق أنظمة البطاريات التي قامت شركة Vistra Energy بتركيبها في مصنع سابق للغاز الطبيعي في موس لاندينج، كاليفورنيا، لعدة أشهر بعد وقوع حوادث في عامي 2021 و2022 حيث تم تشغيل أنظمة كبت الحرارة، التي تهدف إلى الحد من الهروب الحراري، عن طريق الخطأ، مما أدى إلى غمر البطاريات في الماء. مما تسبب في الانحناء وقصر الدائرة.
