높은 충전율 문제… 충전율 낮춰 유지관리 강화하는 게 화재 예방 기여
[에너지데일리 변국영 기자] 지난해 8월 이후 발생한 5건 에너지저장장치(ESS) 화재사고 원인이 ‘배터리 이상’으로 밝혀졌다.
‘ESS 화재사고 조사단’은 지난해 8월 이후 발생한 5건의 에너지저장장치(ESS) 화재사고에 대해 원인조사를 실시하고 그 결과를 발표했다.
조사 결과에 땨르면 충남예산, 강원평창, 경북군위, 경남김해는 유사 또는 동일사업장에서 발화지점과 유사한 방전 후 저전압이나 큰 전압 편차를 보인 배터리 등을 종합적으로 분석했을 때 배터리 이상을 화재원인으로 추정됐다. 경남하동은 노출된 가압 충전부에 외부 이물이 접촉해 화재가 발생된 것으로 결론 내렸다.
조사단은 높은 충전율 조건(95% 이상)으로 운영하는 방식과 배터리 이상 현상이 결합돼 화재가 발생한 것으로 추정했다. 충전율을 낮춰 운전하는 등 배터리 유지관리를 강화하는 것이 화재 예방에 기여할 것으로 판단했다.
▲충남예산
운영기록을 통해 배터리가 발화지점인 것으로 분석됐고 현장에서 수거한 배터리에서 내부 발화 시 나타나는 용융 흔적을 확인했다.
사고사업장과 동일모델, 동일시기에 설치된 인접 ESS 사업장에서 유사한 운영기록을 보인 배터리를 수거해 분석한 결과 일부 파편이 양극판에 점착돼 있는 것을 확인하고 배터리 분리막에서 리튬-석출물이 형성된 것도 확인했다.
▲강원평창
운영기록을 통해 배터리가 발화지점으로 분석됐다. 과거운영 기록에서 충전 시 상한전압과 방전 시 하한전압의 범위를 넘는 충·방전 현상이 발견됐고 특히 이 경우에 배터리 보호기능도 동작하지 않았던 것을 확인됐다.
사고사업장과 동일모델, 동일시기에 설치된 유사 ESS 사업장에서 유사한 운영기록을 보인 배터리를 수거해 해체·분석한 결과 양극판 내부손상이 확인됐고 분리막에서 구리성분이 검출됐다.
▲경북군위
CCTV와 운영기록을 통해 배터리가 발화지점인 것으로 분석됐다. 현장조사에서 수거한 배터리에서 내부 발화시 나타나는 용융흔적도 확인했다. 사고사업장에서 전소되지 않고 남은 배터리 중 유사한 운영기록을 보인 배터리를 해체·분석한 결과 음극활물질 돌기 형성을 확인했다.
▲경남김해
배터리에서 연기가 발생하고 시스템 운영기록을 통해 배터리가 발화지점인 것으로 분석됐다. 그동안 운영기록을 분석한 결과 6개월 동안 화재가 발생한 지점의 배터리들 간에 전압편차가 커지는 경향도 확인했다.
사고사업장과 동일모델, 동일시기에 설치된 유사 ESS 사업장에서 유사한 운영기록을 보인 배터리를 수거해 분석한 결과 양극판 접힘현상이 발견되고 분리막과 음극판에 갈변·황색반점이 확인돼 이를 정밀 분석한 결과 구리와 나트륨 성분 등이 검출됐다.
▲경남하동
2열로 구성된 ESS 설비 중 한쪽에서 급격한 절연성능 저하가 먼저 발생했고 이후에 다른 쪽의 절연성능도 서서히 저하된 것이 확인됐다. 그러나 배터리 이상으로 지목할 수 있는 운영기록은 확인되지 않았고 화재를 유발할 수 있는 환경영향 가능성도 현장조사 결과 낮은 것으로 판단했다.
