Průmyslová bateriová úložiště dnes vznikají v tisícových sériích a stávají se klíčovou součástí energetické infrastruktury. Přesto kolem nich přetrvává strach z požárů a explozí. Jak ale v pořadu Plně nabito na platformě FocusOn upozorňují Pavel Hrzina (ČVUT FEL) a David Vodička (GAZ Energy), skutečné riziko neleží v samotné technologii, ale v nekvalitních instalacích, levných řešeních a podcenění detailů, jako je odvod vodíku či volba chemie baterií. Kdy jsou velkokapacitní bateriová úložiště skutečně bezpečná a kde dnes firmy dělají nejčastější chyby?
Lithiové baterie jsou v očích veřejnosti často spojovány s požáry mobilních telefonů nebo elektrokoloběžek. Podle odborníků je ale srovnávat tyto incidenty s průmyslovými úložišti zavádějící. Velké bateriové systémy fungují v přísně řízeném prostředí, s několika vrstvami ochrany a nepřetržitého monitoringu.
„Je potřeba mít respekt, ale ne strach. Tyto baterie jsou vyráběny v milionových sériích a incidenty, o kterých slyšíme, jsou statisticky zanedbatelné,“ říká Hrzina. Přirovnává to k letecké dopravě: nehody se mediálně zviditelní, ale ve skutečnosti jde o jeden z nejbezpečnějších způsobů přepravy.
Zásadní rozdíl je podle něj v tom, že průmyslová úložiště jsou projektována systémově. Selhání jednoho článku nesmí vést k havárii celku. Ochranné mechanismy mají zabránit kaskádovému šíření požáru a v ideálním případě proměnit problém v izolovanou provozní událost.
Domácí baterie a „bastlení“ představují násobně vyšší riziko
Největší riziko dnes podle expertů nepředstavují průmyslové systémy, ale malá domácí úložiště a neodborné instalace. Právě zde často chybí certifikace, systematické testování i dlouhodobé know-how.
„Rozdíl mezi průmyslovým systémem a doma sestavenou baterií je obrovský. U průmyslu máte řízení kvality, testování a monitoring. U domácích řešení často jen internetový návod,“ upozorňuje Vodička. Podle něj se na bezpečnost stále častěji ptají nejen zákazníci, ale i pojišťovny a hasiči.
Právě tyto instituce dnes tlačí na detailní popis bezpečnostní architektury, způsob odvětrání, hasicí systémy i řízení mimořádných stavů.
Rozdíl jako mezi benzínem a naftou
Zásadní roli hraje chemické složení baterií. Nejčastěji se dnes setkáváme se dvěma typy: NMC (nikl-mangan-kobalt) a LFP (lithinum-železo-fosfát). Podle Hrziny je rozdíl v jejich chování při poruše zásadní.
„Je to jako rozdíl mezi benzínem a naftou. U NMC baterií máte vysokou energetickou hustotu, ale i vyšší náchylnost k tepelnému úniku,“ vysvětluje.
LFP baterie mají nižší hustotu energie, ale výrazně vyšší stabilitu. V naprosté většině případů podle něj nedochází k otevřenému hoření, ale spíše ke kouření. To však neznamená, že jsou bez rizika.
Vodík jako skrytá hrozba: lekce z české praxe
Jedním z klíčových témat, které se v praxi dlouho podceňovalo, je uvolňování plynů, zejména vodíku. Při poruše LFP článků může vzniknout směs, která je vysoce výbušná.
„Plyn může obsahovat až padesát procent vodíku. A vodík je extrémně třaskavý,“ upozorňuje Hrzina a připomíná konkrétní případ z Česka, kdy exploze plynu z malého bateriového úložiště zničila rodinný dům.
Právě proto dnes průmyslová řešení pracují s řízeným odvodem plynů mimo kontejner, nikoli do jeho vnitřního prostoru. „Plyn odvádíme speciálním tunelem ven, kde se bezpečně rozptýlí,“ popisuje Vodička řešení, které firma vyvíjela téměř tři roky.
BMS jako cibule: čtyři vrstvy ochrany
Bezpečnost baterií nestojí jen na chemii, ale především na systému řízení baterií, takzvaném Battery Management Systemu (BMS). Ten funguje jako vícevrstvá ochranná struktura. Podle Hrziny BMS hlídá nejen kritické meze, jako je přebití, podbití nebo teplotu, ale i takzvanou komfortní zónu, která prodlužuje životnost baterie.
„Jakmile se dostanete pod určité napětí, baterie se nevratně poškozuje. BMS musí zasáhnout dřív,“ vysvětluje.
V průmyslových systémech se podle Vodičky používají až čtyři úrovně BMS – od senzoriky jednotlivých článků přes řízení teploty a ventilace až po cloudovou vrstvu optimalizující výkon a ekonomiku provozu.
Kyberbezpečnost a slabina levných systémů
S rostoucí digitalizací roste i význam kybernetické bezpečnosti. Bateriová úložiště musí být připojena k síti, jinak ztrácejí smysl. To ale zároveň otevírá prostor pro útoky. „Low-cost systémy, zejména ty bez důkladného auditu, jsou z hlediska kyberbezpečnosti slabé,“ varuje Vodička. Upozorňuje, že některá řešení umožňují vzdálené zásahy do řízení nabíjení, chlazení nebo výkonu.
Podle Hrziny neexistuje stoprocentní ochrana. Klíčem je kombinace fyzických pojistek, oddělených systémů a důvěryhodných dodavatelů. „Bezpečnost už není jen IT problém. Je to kombinace hardwaru, softwaru a lidí,“ shrnuje.
Vývoj jde správným směrem, ale bez odborníků to nepůjde
V horizontu pěti až deseti let očekávají experti výrazné zpřísnění auditů, větší důraz na lokalizaci výroby a propojení akademického a průmyslového know-how.
„Potřebujeme odborné týmy složené z techniků a specialistů na informační technologie. Bez toho systém nikdy nebude skutečně bezpečný,“ říká Hrzina. Vodička dodává, že právě hluboká znalost technologie od chemie až po provoz je důvodem, proč má smysl vyvíjet řešení lokálně.
Celý rozhovor si můžete pustit jako video nebo podcast:
- Jak přesně funguje odvod vodíku z bateriových úložišť a proč je klíčový?
- Proč mohou levná řešení představovat větší bezpečnostní riziko než samotná technologie?
- Jaké konkrétní chyby dnes firmy dělají při instalaci bateriových systémů?
- Jak se testují bateriové články až do bodu selhání?
- Proč bude kyberbezpečnost rozhodující faktor budoucí energetiky?
Autor: redakce
FocusOn je zpravodajský web zaměřený na nové trendy v ekonomice s důrazem na využívání moderních technologií.
