Kostnadseffektiv utformning av brandskydd för batterilager i byggnader

Bakgrund

I takt med att möjligheterna att lokalt producera energi (t.ex. i form av solceller på tak) ökar, så ökar även intresset och behovet av att enklare kunna ta vara på, och lagra, den lokalt producerade energin. Detta beror delvis på att förnybara energikällor som sol och vind inte alltid producerar el när behoven är som störst, vilket medför ett behov av att kunna lagra denna energi för framtida användning. Vidare skapar elektrifieringen av samhället ett ökat behov av elektricitet som i sin tur kan leda till ökade obalanser i det befintliga elnätet. Detta riskerar att i förlängningen leda till effektbrist och större prisvariationer, vilket är faktorer som i viss utsträckning kan pareras genom fler lokalt installerade batterilager. Lokala batterilager kan då exempelvis laddas när elförbrukningen generellt inom nätet är låg eller när solen skiner på solceller, för att energin sedan ska kunna användas när elbehovet inom samhället är högre. Det är idag väl känt att det uppstår regelbundna förbrukningstoppar på morgonen samt på eftermiddagen under vardagar, varpå förbrukningen sjunker mitt på dagen, under kvällen, samt natten. En annan faktor som tyder på ökat behov av energilager är resiliens och affärsmodeller. Byggnader med energilager kan klara tillfälliga frånkopplingar från energisystemet, och även bli en del av energisystemet genom exemplevis lastbalansering. Batterilager kan därmed bidra till minskade driftkostnader och öka fastighetsvärde.

Dessvärre släpar regelverk och standarder jämfört med teknikutvecklingen, varmed det idag inte finns några riktlinjer för vilket byggnadstekniskt brandskydd som krävs för de utrymmen inom vilka batterilager placeras. Detta leder till att rum för batterilager utförs på olika sätt inom olika projekt och inom olika geografiska områden, där kravställningen i hög utsträckning styrs av kunskapsnivå och bedömningar av ansvarig kravställare (normalt brandprojektör), av den lokala räddningstjänsten eller av försäkringsbolag.

Fastighetsägare och entreprenörer som vill installera stationära batterilager möts idag av stora utmaningar pga. avsaknaden av ett nationellt regelverk för var och hur batterilager ska installeras. Det finns olika råd från räddningstjänster, och även till viss del försäkringsbolag, men i dagsläget varierar dessa mellan olika kommuner vilket leder till olika säkerhets- och kravnivå beroende i vilken del av landet som ett batterilager avses installeras. Eftersom råden som finns är uttryckta på detaljnivå så finns även en stor risk att dessa, utöver varierande säkerhetsnivå, bidrar till ineffektiva kravställningar som inte nödvändigtvis hanterar den problematik som ett batterilager faktiskt medför. I praktiken leder denna situation till att minska intresset för fastighetsägare att installera elenergilager, vilket är negativt för såväl fastighetsägare som det nationella energisystemet.

Med grund i ovanstående bedöms det finnas ett behov av att studera riskerna kopplade till batterilager och vilka kostnadseffektiva lösningar på brandskyddet som skulle kunna tillämpas. Det bör även utredas/diskuteras hur brandskyddskraven kan varieras för olika batterityper som idag är vanligt förekommande inom batterilager, då brandbeteende för olika batterityper avsevärt kan skilja sig åt. I ett batterilager ska brandskydd även samordnas med andra krav, t.ex. strålskyddskrav. Projektet avser därför även utreda huruvida lösningarna för dessa krav kan samverka för att på ett mer kostnadseffektivt sätt utforma lämpliga skydd för batterilager i framtiden.

Syfte

Syftet med projektet är att utreda vilka brandtekniska krav som bör ställas på batterilager samt hur dessa hanteras på ett kostnadseffektivt sätt i samverkan med andra krav (t.ex. strålnings- och ventilationskrav). Målet är att kunna uttrycka krav/rekommendationer i form av funktionskrav, för att på så sätt möjliggöra en mer innovativ hantering av kravnivåerna framöver. Målet är även att ta fram förslag på kostnadseffektiv hantering av brand- och strålningskrav då dessa identifierats som kostnadsdrivande i tidigare projekt. Det finns även goda grunder för att anta att lösningarna på kraven kan samordnas för mer kostnadseffektiva lösningar. Vidare är målet att differentiera kraven/rekommendationerna mellan batterilager för att ge vägledning kopplat till de vanligaste batterityperna på marknaden idag. Detta för att kunna anpassa säkerhetsnivån till den aktuella batteritypen, vilket sannolikt ytterligare kommer kunna öka kostnadseffektiviteten.

Genomförande

Projektet kommer genomföras i fyra delar. Dessa delmoment inkluderar en litteraturstudie, en undersökning av batterityper och skydd hos fastighetsägare i dagsläget, en formulering av funktionskrav, differentiering av batterityper, identifiering av olika skyddsåtgärder, och en kostnadsutvärdering. Genomförandet kommer utföras i samverkan med KTH Live-In Lab, där en fullskaleinstallation om totalt 186 kWh elenergilager installerats i ett pågående forskningsprojekt där Northvolt, Einar Mattsson och KTH samverkar. Detta ger möjlighet till diskussion och platsbesök för att studera möjliga samverkansdelar kopplade till olika krav med utgångspunkt i ett faktiskt projekt.

Förväntad starttid

1/11 – 2023

Förväntad sluttid

30/9 – 2024

Kontaktperson

Dr. Axel Mossberg, Forskningschef och senior brandskyddskonsult, Bengt Dahlgren Brand & Risk