BATTERIER REGELVERK, BRANN OG SAMFUNN

Transkript

1 BATTERIER REGELVERK, BRANN OG SAMFUNN Sjefingeniør Jostein Ween Grav Seksjon for elsikkerhet

2 DSBS ARBEID for SIKKER BRUK AV Sjefingeniør BATTERIER Jostein Ween Grav Avdeling for forebygging og sikkerhet (FSI) Seksjon for elsikkerhet (ELS) Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap 2

3 Oversikt 1. DSBs myndighetsrolle 2. Myndighetenes regelverk 3. Brann i batterier 4. Hvordan forberede samfunnet på nye lagringsenheter 3 Et trygt og robust samfunn der alle tar ansvar

4 1 DSBS MYNDIGHETSROLLE 4

5 Prioriteringer og mål for DSB gitt av Regjering og Storting: DSB er underlagt Justis- og beredskapsdepartementet DSB skal prioritere: Redusere sårbarhet i samfunnet Kunnskapsbasert forebygging Styrke samhandlingen i beredskap og krisehåndtering Bedre ledelse og styrket ledelseskultur 5 SYNLIG RELEVANT - KOMPETENT

6 6 2 MYNDIGHETENES REGELVERK

7 Lovgrunnlag Lov om tilsyn med elektriske anlegg og elektrisk utstyr Lov om vern mot brann, eksplosjon og ulykker med farlig stoff og om brannvesenets redningsoppgaver Lov om kontroll med produkter og forbrukertjenester Hensikt: Sikre liv, helse, miljø og materielle verdier mot fare (Lov om Sivilforsvaret)

8 Forskrift om elektriske lavspenningsanlegg - FEL Fel 1 Formål: Oppnå forsvarlig el-sikkerhet ved å ivareta beskyttelse mot: Elektrisk sjokk Varmgang / brann / lysbue Fare ved feilfunksjon Fel 10 henviser til normen NEK 400 som metode for hvordan sikkerhetskravene kan oppfylles 8

9 NEK 400: 2018 batterier - lading 712 Solcelleinstallasjoner: Brann- og berøringssikkerhet legge til rette for brannvesenet 722 Elbillading: Ny teknologi, sikker lading 806 Batteri-installasjoner: Li-Ion batterier og sikkerhet 9

10 Forskrift om elektrisk utstyr FEU Oppfylle grunnleggende sikkerhetskrav - LVD Skal beskytte mot farer som kan: Skyldes det elektriske utstyret Forårsakes av ytre påvirkninger på det elektriske utstyret Både fare for elektrisk sjokk og høye temperaturer og andre farer Kjøretøy: Statens vegvesen - UNECE R100 10

11 Forskrift om maritime elektriske anlegg FME IMO SOLAS - FME Batteriferger: Krav til sikker installasjon, bruk og lading av batterisystemer 150 ferger skal elektrifiseres Norge er et pilotland. 11

12 Forskrift om landtransport av farlig gods Setter generelle krav til sikker gjennomføring Implementerer ADR/ RID også for nasjonal transport Angir nye prøvekrav Usortert EE avfall er nå farlig gods hvis batteridrevet Litiumbatterier er klassifisert som farlig gods ved transport ADR/RID regulerer alle ledd i transporten av både batteridrevne kjøretøy og litiumionbatterier

13 Transport av litiumbatterier og elbiler Elbiler, hybridkjøretøy (UN 3171, UN 3166): Underlagt ADR/RID når de transporteres som gods med lempeligere vilkår Skadede kjøretøy: Regelverket skiller mellom innvirkning på batteriet eller ikke Litiumionbatterier (UN 3480): Spesiell bestemmelse og emballeringsbestemmelse for skadde/defekte batterier Alternativt ha myndighetsgodkjenning for å transportere batterier som er tilbøyelige til å reagere farlig

14 14 3 BRANN I BATTERIER

15 PRIMÆR OG SEKUNDÆRBATTERIER Primærbatterier: Engangsbatterier (typisk knappceller) Litiumceller: Fritt litiummetall Sekundærbatterier: Ladbare batterier Litium-Ion celler: Bundet litiummetall Mange varianter Brukes i elbiler, PCer, mobiltelefoner... 15

16 Hendelser batteribranner Dreamliner: Brann i APU Li-Ion batteri i Boeing 787 Pinelli radio: Brann i batteri senest uke Samsung Galaxy Note 7 og iphone El- sykler og ståbrett Elbiler: Brann i Tesla S mod og e-golf (spesielle hendelser) DSB statistikk BRIS: 2017: 22 elbil branner 2018: 8 elbil branner Revac brannen - Re: 1250 t EE avfall 312 kg batterier Brann i batteritransport til Batteriretur 16

17 Energitetthet batterier 17

18 Li-Ion batteri: Mye kan gå galt. Svært høy energitetthet - mye energi frigis ved fysisk skade «Thermal runaway» Krav til lengre brukstid presser marginene: 100% lading var 4,2 V - nå 4,4 V Indre motstand øker ved mange ladesykluser høyere temperatur Overlading (helst ikke mer enn 80%) Dyputlading (helst ikke under 30%) 18

19 KJEMI - Litium-ion batteri LCO: Litium Kobolt Oksyd: Wh/kg Mobil PC LFP: Litium Jern Fosfat Wh/kg - verktøy LMO: Litium Mangan Oksyd Wh/kg verktøy NCA: Litium Kobolt Aluminium Oksyd: 300 Wh/kg og "TR" ved 150 C (Tesla, E-Golf) NMC: Litium Nikkel Mangan Kobolt Oksyd 220 Wh/kg og "TR" ved 250 C (Nissan Leaf) LTO: Litium Titanat 80 Wh/kg høy sikkerhet (Mitshubishi MiEV) TRA = Thermal Runaway 19

20 Li-Ion batteri: Mye kan gå galt. Pletering oppbygging av rent litiummetall på anoden: Lading ved lav temperatur < 0 C Intern skade Produksjonsfeil Konsekvens: Kortslutning og varmeutvikling ved perforering av separator Thermal runaway Eksplosjon 20

21 21 4 HVORDAN FORBEREDE SAMFUNNET PÅ NYE LAGRINGSENHETER

22 RISE Fire Research prosjekt DSB har engasjert RISE Fire Research for å gjennomføre en rekke prosjekter med brann i batterier: Forskningsprosjekt om El- og gasskjøretøy i innelukkede rom (SP Fire Research) Del 1 utgitt januar 2016 (litteratur studium) Del 2 gassbiler og slukking elbiler januar 2017 (fullskalatest) DSB har også deltatt i flere andre fullskalatester: Vet nå at bilene er veldig sikre! 22 (RISE Fire Research = SP Fire Research = SINTEF NBL)

23 RISE Fire Research prosjekt DSB / DiBK har sammen finansiert prosjekt om brannsikkerhet i bygg med solceller og batteribanker: Prosjektet er utført av RISE Fire Research og har tittel: Energieffektive bygg og brannsikkerhet Rapporten vil bli klar første kvartal (RISE Fire Research = SP Fire Research = SINTEF NBL)

24 Initiativ for sikrere batterier FFI - Batteriforum NEK - Elbilforum Statens vegvesen og DiBK SDiR, DNV-GL NELFO Standardisering: NEK, Cenelec og IEC Markedskontroll sammen med DLE 24

25 DSBs Oversikt - farlige batteri-produkter 25

26 Fremtiden er her Energilager solkraft: Eaton «XStorage Home Garage» Tesla «PowerWall» Batteribuffer ved svakt distribusjonsnett: Bilfergen "Ampér" lades via store batteribanker ved kai Bilder: Eaton Stabilisering av forsyningsnettet med STORE batteribanker 26

27 27

28 Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap