세계 최대 리튬 배터리 에너지 저장 발전소에 화재 발생, 리튬 배터리 및 바나듐 레독스 흐름 배터리의 안전성에 대한 간략한 분석

세계 최대 리튬 배터리 에너지 저장 발전소에 화재 발생, 리튬 배터리 및 바나듐 레독스 흐름 배터리의 안전성에 대한 간략한 분석

지난 5월 15일 미국 캘리포니아주 샌디에이고 오타이 메사에 위치한 게이트웨이 250MWh 리튬배터리 에너지저장 발전소에서 화재가 발생했습니다. 에너지 저장 프로젝트는 Camino de la Fuente의 600블록 산업 단지에 위치하고 있습니다. 현재까지 불은 두 차례나 다시 타올랐고 6일 동안 계속 타오르고 있어 아직까지 불은 완전히 진압되지 못하고 있습니다.

일반적으로 리튬 이온 배터리가 설치된 건물에는 화재를 진압하기 위해 배터리에 화학 물질을 분사하는 화재 감지 시스템이 장착되어 있습니다. 그러나 이 방법이 실패하면 화염을 제어하고 배터리를 시원하게 유지하기 위해 많은 양의 물이 필요합니다. 화재가 발생했을 때 건물 스프링클러 시스템의 스탠드파이프가 분당 350갤런의 물을 뿌렸습니다.

현재 소방당국은 화재가 얼마나 지속될지 아직 정확하게 예측하지 못하고 있다. 소방 당국은 현지 언론과의 인터뷰에서 화재를 진압하는 데 몇 주가 걸릴 수 있다고 말했습니다. 배터리 보관 화재가 진화하기 어려운 이유 중 하나는 리튬이온 배터리에 사용되는 재료가 스스로 산소를 생성하기 때문입니다. 수성 소화제는 과열된 배터리를 냉각시킬 수 있지만 화재를 완전히 진압할 수는 없습니다.

바나듐 레독스 흐름 배터리의 안전성에 대한 간략한 분석:

리튬이온 배터리에 비해 바나듐 흐름 배터리 더 안전합니다. 바나듐 레독스 흐름전지의 전해질은 바나듐 이온의 산성 수용액이다. 상온 및 상압에서 작동하고 열 폭주 위험이 없으며 본질적으로 안전합니다. 경험적 결과에 따르면 이론적인 100% SOC 하에서는 양극 전해질과 음극 전해질이 직접 혼합되어 온도가 32°C에서 70°C로 상승하더라도 바나듐 레독스 흐름전지 시스템은 연소나 화재 등의 위험을 일으키지 않습니다.

반면, 작동 원리상 플로우 배터리의 전해질은 배터리 스택 외부의 탱크에 저장됩니다. 충전 및 방전 중에 양극 및 음극 전해질은 각각 순환 펌프에서 배터리 스택으로 유입되고 산화 반응이 발생합니다. 반응이 완료된 후 전해질은 다시 탱크로 펌핑되고 반응이 완료될 때까지 주기가 반복됩니다. 전기화학적 반응과 충방전 전과정이 수중에서 일어나므로 연소 및 폭발의 위험이 없어 절대적인 안전성을 보장합니다.

플로우 배터리는 작동 중에 유해한 물질을 생성하지 않으며 사람에게 해를 끼치지 않습니다. 전해질은 환경 보호 요구 사항을 준수하여 재활용 및 처리를 통해 재사용할 수 있습니다.

또한, 사용 중인 일부 플로우 배터리의 기술 매개변수에 따르면 수명은 최대 25년이며 100% DOD(100% 심방전)에서 25,000회 이상 충전 및 방전할 수 있습니다.

사용 시나리오 측면에서 흐름 배터리는 대규모 장기 에너지 저장 요구를 충족하는 기술입니다. 안전할 뿐만 아니라 유연한 사이트 선택과 쉬운 배포라는 장점도 있습니다. 지리적 환경의 영향을 받지 않으며 에너지 저장 시스템 통합업체, 풍력 및 태양광 발전소, 데이터 센터, 5G 기지국과 같은 최종 사용자의 다중 시나리오 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.