1. Πεδίο αποθήκευσης ενέργειας: Η λύση υγρής ψύξης γίνεται η κυρίαρχη τάση
Η θερμοκρασία επηρεάζει τη χωρητικότητα, την ασφάλεια, τη διάρκεια ζωής και άλλες επιδόσεις των ηλεκτροχημικών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, επομένως απαιτείται θερμική διαχείριση των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που αποτελείται από μεγάλο αριθμό μπαταριών, PCS, BMS, EMS, έλεγχο θερμοκρασίας, πυροπροστασία και άλλα υποσυστήματα, μεταξύ των οποίων η μπαταρία είναι το βασικό συστατικό του συστήματος.
Η επίδραση της θερμοκρασίας στο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας αντανακλάται σε δύο πτυχές:
(1) Η θερμοκρασία επηρεάζει την απόδοση μιας μεμονωμένης μπαταρίας. Η πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή θερμοκρασία θα επηρεάσει την κανονική χρήση της μπαταρίας.
(2) Η θερμοκρασία επηρεάζει την απόδοση του συστήματος μπαταρίας. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ πολλών μπαταριών θα επηρεάσει τη συνοχή του συστήματος. Το πρόβλημα συνοχής θα επηρεάσει την ασφάλεια, την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του συστήματος.
Η επίδραση της θερμοκρασίας στην απόδοση της μπαταρίας αντικατοπτρίζεται στα εξής:
(1) Χωρητικότητα: Η υψηλή θερμοκρασία θα αυξήσει την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας και θα προκαλέσει την απώλεια ενεργών ιόντων λιθίου. Εάν η μπαταρία διατηρείται σε υψηλή θερμοκρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα, η χωρητικότητα θα αποκλίνει σημαντικά από την ονομαστική χωρητικότητα. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορα αποσυντίθεται η χωρητικότητα της μπαταρίας ιόντων λιθίου. Σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας, η απόδοση μετάδοσης του ηλεκτρολύτη μειώνεται σημαντικά, γεγονός που θα οδηγήσει επίσης σε μείωση της χωρητικότητας της μπαταρίας λιθίου. Ο ρυθμός διατήρησης χωρητικότητας των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου είναι 60% έως 70% στους 0°C και μειώνεται σε 20% έως 40% στους -20°C.
(2) Διάρκεια ζωής: Οι αλλαγές θερμοκρασίας προκαλούν αλλαγές στην εσωτερική αντίσταση και την τάση της μπαταρίας, επηρεάζοντας τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Μελέτες έχουν δείξει ότι για κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1°C, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας μειώνεται κατά περίπου 60 ημέρες.
(3) Θερμική σταθερότητα: Η υψηλή θερμοκρασία θα προκαλέσει αντιδράσεις αποσύνθεσης στα εσωτερικά υλικά της μπαταρίας, επηρεάζοντας την ασφαλή και σταθερή λειτουργία της μπαταρίας. Σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, το φιλμ SEI μπορεί να αποσυντεθεί, γεγονός που θα οδηγήσει σε απόφραξη του διαύλου ιόντων λιθίου, σε βραχυκύκλωμα των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων και στη δημιουργία μεγάλης ποσότητας θερμότητας. Ταυτόχρονα, θα δημιουργηθεί μεγάλη ποσότητα αερίου, οδηγώντας σε θερμικά φαινόμενα όπως διόγκωση και ρήξη της μπαταρίας. Σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας, δενδρίτες λιθίου μπορεί να εμφανιστούν στο αρνητικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας και ακόμη και να τρυπήσουν το φιλμ SEI, επηρεάζοντας την ασφάλεια της μπαταρίας.
Γενικά πιστεύεται ότι το βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας για μπαταρίες λιθίου είναι 10-35℃.
Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας μπαταρίας λιθίου
Η επίδραση της θερμοκρασίας στο σύστημα της μπαταρίας αντανακλάται στη συνοχή των στοιχείων της μπαταρίας. Κατά τη λειτουργία της μπαταρίας, οι διαφορές στις καταστάσεις φόρτισης και εκφόρτισης κάθε κυψέλης μπαταρίας, διαφορές στην εσωτερική αντίσταση, διακυμάνσεις ρεύματος και άλλοι παράγοντες θα προκαλέσουν διαφορές στην κατάσταση γήρανσης της μεμονωμένης μπαταρίας μετά από πολλούς κύκλους, γεγονός που με τη σειρά της προκαλεί διαφορές στην απόδοση μεταξύ μιας μπαταρίας μπαταρίες. Μελέτες έχουν δείξει ότι η διαβάθμιση θερμοκρασίας μεταξύ των μονάδων μειώνει τη χωρητικότητα και τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του πακέτου μπαταριών, επομένως είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η ομοιομορφία θερμοκρασίας μεταξύ κάθε μεμονωμένης μπαταρίας στη μπαταρία. Για να διατηρηθεί η συνοχή της μεμονωμένης μπαταρίας στην μπαταρία, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των στοιχείων της μπαταρίας απαιτείται να μην υπερβαίνει τους 5°C.
Κατανομή θερμοκρασίας της μπαταρίας σε αερόψυκτο σύστημα με ρυθμό εκφόρτισης 1.5 C
Υπάρχουν τέσσερις λύσεις θερμικής διαχείρισης για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας: αερόψυξη, υγρόψυξη, ψύξη σωλήνων θερμότητας και ψύξη αλλαγής φάσης. Επί του παρόντος, μόνο η ψύξη με αέρα και η υγρή ψύξη έχουν εισαχθεί σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας, ενώ η ψύξη σωλήνων θερμότητας και η ψύξη αλλαγής φάσης βρίσκονται ακόμη σε εργαστηριακό στάδιο.
(1) Αερόψυξη: Ο αέρας χρησιμοποιείται ως μέσο, με χαρακτηριστικά απλής δομής και εύκολης συντήρησης. Ωστόσο, ο αέρας έχει χαμηλή ειδική θερμική ικανότητα και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, η οποία είναι κατάλληλη για σενάρια με χαμηλές απαιτήσεις απόδοσης ψύξης.
(2) Υγρή ψύξη: Ως ψυκτικό μέσο χρησιμοποιείται υγρό. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υγρά ψυκτικά μέσα περιλαμβάνουν νερό, υδατικό διάλυμα αιθυλενογλυκόλης, καθαρή αιθυλενογλυκόλη, ψυκτικό μέσο κλιματισμού και λάδι σιλικόνης. Το ψυκτικό μέσο έχει υψηλό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, μεγάλη ειδική θερμική ικανότητα, γρήγορη ταχύτητα ψύξης, καλό αποτέλεσμα ψύξης και συμπαγή δομή.
(3) Ψύξη σωλήνων θερμότητας: Ένα αποτελεσματικό στοιχείο ανταλλαγής θερμότητας που βασίζεται στην αλλαγή φάσης του ρευστού εργασίας σε ένα κλειστό κέλυφος και σωλήνα για την επίτευξη ανταλλαγής θερμότητας. Οι σωλήνες θερμότητας έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, της ισοθερμικής, αναστρέψιμης κατεύθυνσης ροής θερμότητας, μεταβλητής πυκνότητας ροής θερμότητας και σταθερής θερμοκρασίας.
(4) Ψύξη αλλαγής φάσης: Η θερμότητα απορροφάται με τη χρήση αλλαγής φάσης υλικών αλλαγής φάσης. Η επιλογή υλικών με μεγάλη ειδική θερμική ικανότητα και υψηλό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας θα επιτύχει καλό αποτέλεσμα ψύξης. Ωστόσο, τα ίδια τα υλικά αλλαγής φάσης δεν έχουν την ικανότητα να διαχέουν τη θερμότητα και πρέπει να συνδυαστούν με άλλες μεθόδους απαγωγής θερμότητας.
Λύσεις Θερμικής Διαχείρισης Αποθήκευσης Ενέργειας
Χαρακτηριστικά τυπικών τεχνολογιών θερμικής διαχείρισης αποθήκευσης ενέργειας
| Είδος | Αερόψυξη | Υγρή ψύξη | Ψύξη σωλήνων θερμότητας | Ψύξη αλλαγής φάσης | |
| Παθητικός | Ενεργή | Ψύξη με ψυχρό αέρα | Ψύξη υγρού ψυχρού άκρου | Υλικό αλλαγής φάσης + θερμοαγώγιμο υλικό | |
| Απόδοση ψύξης | Μέτριας Δυσκολίας | υψηλότερη | υψηλότερη | Ψηλά | Ψηλά |
| Ταχύτητα ψύξης | Μέτριας Δυσκολίας | Ψηλά | Ψηλά | Ψηλά | υψηλότερη |
| Πτώση θερμοκρασίας | Μέτριας Δυσκολίας | υψηλότερη | υψηλότερη | Ψηλά | Ψηλά |
| Διαφορά θερμοκρασίας | υψηλότερη | Χαμηλός | Χαμηλός | Χαμηλός | Χαμηλός |
| Περίπλοκο | Μέτριας Δυσκολίας | Μέτριας Δυσκολίας | Μέτριας Δυσκολίας | υψηλότερη | Μέτριας Δυσκολίας |
| Διάρκεια ζωής | Μακριά | Μακριά | Μακριά | Μακριά | Μακριά |
| Κόστος | Χαμηλός | υψηλότερη | υψηλότερη | Ψηλά | υψηλότερη |
Υγρή ψύξη Οι λύσεις έχουν σταδιακά εξελιχθεί στην κύρια λύση σε σενάρια αυξητικής αποθήκευσης ενέργειας.
Από την πλευρά της προσφοράς, η λύση υγρής ψύξης έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής τεχνικής ωριμότητας, του καλού αποτελέσματος ψύξης και του θετικού αντίκτυπου στην απόδοση του συστήματος.
(1) Ασφάλεια: Το υγρό ψυκτικό διάλυμα έχει υψηλή απόδοση απαγωγής θερμότητας και υψηλό επίπεδο προστασίας. Μπορεί να αντιμετωπίσει πιο περίπλοκα περιβάλλοντα εργασίας, να μειώσει την πιθανότητα θερμικής διαφυγής και να βελτιώσει την ασφάλεια λειτουργίας του συστήματος. Τα δεδομένα δείχνουν ότι η ικανότητα διάχυσης θερμότητας του υγρού είναι 3,000 φορές μεγαλύτερη από τον ίδιο όγκο αέρα και η θερμική αγωγιμότητα είναι 25 φορές μεγαλύτερη από αυτή του αέρα. Επιπλέον, το σύστημα υγρής ψύξης έχει υψηλότερο επίπεδο προστασίας και μπορεί να αντιμετωπίσει πιο σοβαρά περιβάλλοντα λειτουργίας.
(2) Οικονομική απόδοση: Για να επιτευχθεί το ίδιο αποτέλεσμα ελέγχου, η λύση υγρής ψύξης έχει χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, η οποία μπορεί να μειώσει τις λειτουργικές επενδύσεις και να βελτιώσει την οικονομία ολόκληρου του κύκλου ζωής. Για να επιτευχθεί η ίδια μέση θερμοκρασία μπαταρίας, η ψύξη του αέρα απαιτεί 2-3 φορές περισσότερη κατανάλωση ενέργειας από την υγρή ψύξη. Με την ίδια κατανάλωση ενέργειας, η μέγιστη θερμοκρασία της μπαταρίας είναι 3-5 βαθμούς Κελσίου υψηλότερη για την ψύξη με αέρα παρά για την υγρή ψύξη. Το σύστημα υγρής ψύξης μπορεί να εξοικονομήσει ενέργεια έως και 50% περίπου σε σύγκριση με το σύστημα ψύξης αέρα.
(3) Υψηλή ολοκλήρωση: Λόγω της καλύτερης επίδρασης ψύξης του υγρού ψυκτικού διαλύματος, η ενσωμάτωση του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας στο δοχείο είναι υψηλότερη. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το υγρόψυκτο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας SmartPropel Energy, η χωρητικότητα ενός παραδοσιακού αερόψυκτου δοχείου 40 ποδιών είναι 3.44 MWh, ενώ η χωρητικότητα ενός υγρόψυκτου διαλύματος για το ίδιο δοχείο 40 ποδιών μπορεί να φτάσει τις 6.88 MWh. . Για σταθμούς παραγωγής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας ίδιας χωρητικότητας, η χρήση υγρόψυκτου συστήματος μπαταριών εξοικονομεί περισσότερο από το 40% της επιφάνειας του δαπέδου.
Από την πλευρά της ζήτησης, η κατεύθυνση ανάπτυξης συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας με μεγαλύτερη χωρητικότητα και περισσότερα σενάρια έχει ολοένα και μεγαλύτερες απαιτήσεις για θερμική διαχείριση και η απόδοση των λύσεων υγρής ψύξης είναι πιο συμβατή με αυτό.
(1) Η κλίμακα των σταθμών παραγωγής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας γίνεται όλο και μεγαλύτερη. Καθώς αυξάνεται η αναλογία νέας ενέργειας στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, η ζήτηση για πόρους αιχμής όπως η αποθήκευση ενέργειας γίνεται ολοένα και πιο εμφανής και η απόδοση αποστολής σταθμών παραγωγής ενέργειας μεγάλης χωρητικότητας είναι καλύτερη από εκείνη των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μικρής χωρητικότητας . Ως εκ τούτου, μεγάλης κλίμακας σταθμοί παραγωγής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας παρουσιάζουν τάση μεγάλης χωρητικότητας. Επί του παρόντος, η κλίμακα των ανεξάρτητων έργων αποθήκευσης ενέργειας ξεπερνά γρήγορα τις 100 MWh και κινείται προς την GWh.
Το 2023 θα τεθούν σε λειτουργία τέσσερις ενιαίοι σταθμοί ισχύος 200MW/400MWh. Από τον Σεπτέμβριο του 2023, υπάρχουν ήδη 30 έργα αποθήκευσης ενέργειας με κλίμακα μεγαλύτερη από 500 MWh που έχουν προγραμματιστεί και δρομολογηθεί, συνολικής κλίμακας 12.2 GW/33 GWh. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής μεγάλης χωρητικότητας συνήθως χρησιμοποιούν μπαταρίες μεγάλης χωρητικότητας. Καθώς το μέγεθος και η χωρητικότητα των στοιχείων της μπαταρίας αυξάνονται, η απόδοση απαγωγής θερμότητας των ίδιων των στοιχείων της μπαταρίας επιδεινώνεται, επομένως οι απαιτήσεις για τις δυνατότητες θερμικής διαχείρισης του συστήματος θα γίνονται όλο και μεγαλύτερες.
(2)Τα σενάρια εφαρμογής των σταθμών παραγωγής ενέργειας αποθήκευσης ενέργειας είναι πιο διαφορετικά. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις των διαφορετικών διάρκειων αποθήκευσης ενέργειας, τα σενάρια εφαρμογής αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις κατηγορίες: τύπος χωρητικότητας (≥4 ώρες), τύπος ενέργειας (περίπου 1~2 ώρες), τύπος ισχύος (≤30 λεπτά) και εφεδρικός τύπος (≥15 λεπτά). Σε σενάρια τύπου χωρητικότητας και τύπου ενέργειας, η αποθήκευση ενέργειας χρησιμοποιείται για λειτουργίες όπως το ξύρισμα αιχμής και το γέμισμα κοιλάδας, η αποθήκευση ενέργειας εκτός δικτύου και η εφεδρεία έκτακτης ανάγκης, παρουσιάζοντας μια τάση μεγάλης χωρητικότητας. Η παραγωγή θερμότητας ενός μεμονωμένου έργου αυξάνεται και οι απαιτήσεις για θερμική διαχείριση αυξάνονται. Στο σενάριο τύπου ισχύος, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας απαιτείται να απορροφά ή να απελευθερώνει ενέργεια άμεσα και να παρέχει ταχεία υποστήριξη ισχύος. Η γρήγορη φόρτιση και εκφόρτιση απαιτεί υψηλότερη ρύθμιση θερμοκρασίας της μπαταρίας και τονίζεται η σημασία της θερμικής διαχείρισης.
2. Ψύξη υγρού αποθήκευσης ενέργειας: Το ποσοστό διείσδυσης αναμένεται να φτάσει περίπου το 45% το 2025
Οι εγχώριοι κύριοι κατασκευαστές έχουν λανσάρει λύσεις υγρής ψύξης, αποδεικνύοντας τη δημοτικότητα της υγρής ψύξης. Μεταξύ των υφιστάμενων έργων αποθήκευσης ενέργειας, οι λύσεις ψύξης αέρα αντιπροσωπεύουν μεγαλύτερο ποσοστό, κυρίως επειδή η ψύξη με αέρα είναι απλή στο σχεδιασμό και χαμηλό κόστος. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται η κλίμακα και η ενεργειακή πυκνότητα των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας υγρής ψύξης γίνονται πιο εμφανή.
Επί του παρόντος, εταιρείες όπως CATL, BYD, Envision Group, SUNGROW, HyperStrong, Zhengtai New Energy και SmartPropel Energy έχουν λανσάρει προϊόντα υγρής ψύξης.
| Προϊόντα υγρής ψύξης που λανσαρίστηκαν από διάφορες εταιρείες | ||
| Εταιρεία | Κωδικός Προϊόντος | Διαθεσιμότητα |
| ΚΑΤΛ | EnerOne | 2020 |
| BYD | Κύβος BYD | 2020.8 |
| SVOLT Energy | Ενσωματωμένο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας με υγρόψυκτο JU | 2021.4 |
| HyperStrong | HyperStrong | 2021.4 |
| Clou Electronics | E30 | 2021.5 |
| Ομάδα Chint | Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας TELOGY 1500V υγρόψυκτο | 2021.6 |
| Ομάδα Envision | Έξυπνα Υγρόψυκτα Προϊόντα Αποθήκευσης Ενέργειας | 2021.1 |
| Τεχνολογία Kehua | Kehua S3 Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας υγρόψυκτο | 2022.5 |
| Sungrow | PowerTitanlPowerStack | 2022.5 |
| SmartPropel Energy | Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας υγρής ψύξης 372KWh+200KW | 2023.9 |
| Clou Electronics | Προϊόντα Υγρής Ψύξης σειράς Aqua | 2023.4 |
| Τεχνολογία Zhongtian | MUSE1.0 | 2022.6 |
| JD Energy | Διανεμημένο δομοστοιχειωτό ντουλάπι αποθήκευσης ενέργειας υγρής ψύξης Ενσωματωμένο | 2022.9 |
| Narada Power Sour | CenterL Σύστημα Αποθήκευσης Ενέργειας Υγρής Ψύξης | 2022.9 |
Τα βασικά στοιχεία του συστήματος ψύξης υγρού αποθήκευσης ενέργειας περιλαμβάνουν: πλάκα ψύξης υγρού, μονάδα υγρής ψύξης (προαιρετικός θερμαντήρας), αγωγό ψύξης υγρού (συμπεριλαμβανομένου του αισθητήρα θερμοκρασίας, βαλβίδας), πλεξούδα καλωδίωσης υψηλής και χαμηλής τάσης. ψυκτικό (υδατικό διάλυμα αιθυλενογλυκόλης) κ.λπ. Σύμφωνα με τη μέθοδο επαφής μεταξύ ψυκτικού και μπαταρίας, υπάρχουν δύο σχήματα: το ένα είναι η άμεση επαφή, η κυψέλη ή η μονάδα μπαταρίας βυθίζεται σε υγρό (όπως ηλεκτρικά μονωτικό λάδι σιλικόνης). επιτρέποντας στο υγρό να κρυώσει απευθείας την μπαταρία. Το άλλο είναι να ρυθμίσετε ένα κανάλι ψύξης ή μια κρύα πλάκα μεταξύ των μπαταριών, επιτρέποντας στο υγρό να κρυώσει έμμεσα την μπαταρία.
Το σύστημα ψύξης υγρού αποθήκευσης ενέργειας είναι ασφαλές, αποδοτικό και ευέλικτο. Παίρνω SmartPropel Energy “372KWh+200KW Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας υγρής ψύξης” ως παράδειγμα:
(1) Ασφάλεια: Το σύστημα υιοθετεί προστασία IP55 + αντι-συμπύκνωση + δομικό σεισμικό + σχέδιο ορίου έξι διαστάσεων. Κάθε πακέτο έχει ενσωματωμένο εύκαμπτο σωλήνα υπερφθοροεξανόνης + ανίχνευση ανάδρασης πυρκαγιάς. Το επίπεδο συστήματος υιοθετεί την ιδέα σχεδιασμού της αντιεκρηκτικής προστασίας τριών επιπέδων + πυροπροστασίας τριών επιπέδων για την επίτευξη τριπλής παρακολούθησης και προστασίας μόνωσης.
(2) Αποδοτικότητα: Οι ελεγκτές σε επίπεδο συμπλέγματος χρησιμοποιούνται σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας υγρής ψύξης. Μέσω του έξυπνου ελέγχου του ρεύματος από τον διαχειριστή επιπέδου συμπλέγματος, επιτυγχάνεται η ενεργή εξισορρόπηση, η έξυπνη εναλλαγή και η απόκριση συναγερμού σε επίπεδο χιλιοστού του δευτερολέπτου των μονάδων συμπλέγματος μπαταριών. Πειράματα έδειξαν ότι υπό την επίδραση εξισορρόπησης του ελεγκτή σε επίπεδο συμπλέγματος, η ικανότητα φόρτισης και εκφόρτισης ολόκληρου του κύκλου ζωής αυξάνεται κατά περισσότερο από 6%. Ταυτόχρονα, κάτω από τη λειτουργία μεταγωγής του ελεγκτή επιπέδου συμπλέγματος, επιτυγχάνεται έξυπνος έλεγχος εξισορρόπησης του συμπλέγματος μπαταριών και η ετήσια διαθεσιμότητα του συστήματος είναι >99%. Σε συνδυασμό με τον έξυπνο έλεγχο θερμοκρασίας και την τεχνολογία ισορροπημένου ελέγχου, τον κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σχεδιασμό του πακέτου υγρής ψύξης "Tongcheng", το σύστημα απαγωγής θερμότητας "διπλή κυκλοφορία" και την κατανομή πολλαπλών επιπέδων των σωλήνων ψύξης υγρού, η διαφορά θερμοκρασίας μέσα στο σύστημα δοχείων είναι συνεπής και δεν υπερβαίνει τους 5°C και η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ οποιωνδήποτε συσκευασιών δεν υπερβαίνει τους 3°C. Κάτω από την τεχνολογία έξυπνου ελέγχου θερμοκρασίας και ισορροπημένου ελέγχου, η πιθανότητα θερμικής διαφυγής καταστέλλεται αποτελεσματικά και η διάρκεια ζωής του συστήματος αυξάνεται κατά 13%.
(3) Ευελιξία: Η πυκνότητα ισχύος του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας υγρής ψύξης αυξάνεται κατά 100%, και η χωρητικότητα των 40 ποδιών μπορεί να φτάσει τις 372 Kwh. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη διάταξη του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας με 200KW/372KWh, η χρήση του συστήματος μπαταρίας υγρής ψύξης εξοικονομεί περισσότερο από το 40% της επιφάνειας του δαπέδου. Η χρήση προκατασκευασμένου αρθρωτού σχεδιασμού μειώνει το αρχικό κόστος επένδυσης περισσότερο από 2%.
Συγκρίνοντας τις λύσεις ψύξης αέρα και υγρής ψύξης, το κόστος του εξοπλισμού ελέγχου θερμοκρασίας για την υγρή ψύξη είναι 0.09 RMB/wh και για την ψύξη αέρα είναι 0.025 RMB/wh. Το συνολικό κόστος της υγρής ψύξης αναμένεται να μειωθεί.
(1) Αερόψυξη: Ένα παραδοσιακό δοχείο αποθήκευσης ενέργειας 40 ποδιών με χωρητικότητα 3.5 MWh χρησιμοποιεί γενικά τέσσερα συστήματα κλιματισμού 12.5 kw. Η τιμή ενός μεμονωμένου συστήματος κλιματισμού είναι περίπου 22,000 RMB και η τιμή ελέγχου θερμοκρασίας ενός συστήματος εμπορευματοκιβωτίων υπολογίζεται σε 88,000 RMB, που αντιστοιχεί σε τιμή μονάδας 0.025 RMB/wh και αξία 25 εκατομμυρίων RMB ανά GWh.
(2) Υγρόψυξη: Ένα δοχείο 40 ποδιών με χωρητικότητα 5-6 MWh απαιτεί δύο συστήματα υγρής ψύξης 40 kw. Η τιμή ενός μεμονωμένου συστήματος είναι περίπου 270,000 RMB και η τιμή ελέγχου θερμοκρασίας ενός εμπορευματοκιβωτίου είναι 540,000 RMB, που αντιστοιχεί σε τιμή μονάδας 0.09 RMB/wh και αξία 90 εκατομμυρίων RMB ανά GWh. Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη την υψηλή πυκνότητα ολοκλήρωσης του συστήματος υγρής ψύξης, η ίδια χωρητικότητα καταλαμβάνει μικρότερη έκταση, το κόστος κατασκευής πολιτικού μηχανικού μειώνεται, η ίδια χωρητικότητα χρησιμοποιεί λιγότερα βοηθητικά υλικά όπως συνδετήρες και το συνολικό κόστος του συστήματος μειώνεται.
Σύμφωνα με εκτιμήσεις της GGII, η αξία της βιομηχανίας ελέγχου θερμοκρασίας αποθήκευσης ενέργειας θα είναι περίπου 2.4 δισεκατομμύρια RMB το 2021 (συμπεριλαμβανομένων των εξαγωγών στο εξωτερικό) και αναμένεται να φτάσει σχεδόν τα 16.5 δισεκατομμύρια RMB το 2025. Μεταξύ αυτών, η αγορά υγρής ψύξης θα αντιπροσωπεύει περίπου 45% το 2025.
Οι προμηθευτές λύσεων ελέγχου θερμοκρασίας ψύξης υγρού αποθήκευσης ενέργειας προέρχονται κυρίως από κατασκευαστές ελέγχου θερμοκρασίας κέντρου δεδομένων, βιομηχανικού ελέγχου θερμοκρασίας και ελέγχου θερμοκρασίας αυτοκινήτων. Το κλειδί για τον ανταγωνισμό βρίσκεται στην ικανότητα σχεδιασμού των μη τυποποιημένων προϊόντων, επειδή διαφορετικοί ολοκληρωτές αποθήκευσης ενέργειας έχουν διαφορετικές σχεδιαστικές λύσεις προϊόντων. Ο έλεγχος θερμοκρασίας υγρής ψύξης πρέπει να αναπτυχθεί από κοινού με τη διάταξη πακέτου μπαταριών, τον σχεδιασμό αγωγών ψύξης υγρού κ.λπ., και να ενσωματωθεί με μπαταρίες, επομένως απαιτείται εξαιρετικά προσαρμοσμένος σχεδιασμός.
| Κύριος προμηθευτής ελέγχου θερμοκρασίας ψύξης υγρού αποθήκευσης ενέργειας | ||
| Πρωτότυπη βιομηχανία | Εταιρεία | Κύριοι πελάτες |
| Έλεγχος θερμοκρασίας κέντρου δεδομένων | Envicool | CATL, BYD, Narada Power Sour, Clou Electronics, SmartPropel Energy, Sungrow, HyperStrong και συναφείς εταιρείες ολοκληρωμένων συστημάτων και κατασκευαστές μπαταριών στο εξωτερικό. |
| henling Envirn | State Grid, κ.λπ. | |
| Βιομηχανικός έλεγχος θερμοκρασίας | Sanhe Tongfei | Η εταιρεία άρχισε να αναπτύσσει δραστηριότητες ελέγχου θερμοκρασίας αποθήκευσης ενέργειας το 2020, επεκτείνοντας πελάτες όπως οι Sungrow, Clou Electronics, Narada Power Sour, Trina Solar κ.λπ. |
| Goaland Energy | Οι κύριοι πελάτες είναι κατασκευαστές ενσωμάτωσης δοχείων μπαταριών και κατασκευαστές μπαταριών, και επί του παρόντος συνεργάζεται με την CATL και άλλους. | |
| Θερμική διαχείριση αυτοκινήτου | Jialeng Songzhi | CATL, SmartPropel Energy κ.λπ. |
| Jiangsu Kingfield | Η θυγατρική Air Conditioning International Energy Storage προϊόντα που σχετίζονται με την CATL, κ.λπ. άρχισε να προμηθεύει την CATL, κ.λπ. το 2020. | |
SmartPropel Energy Company
Η SmartPropel Energy συνεχίζει να επενδύει στην έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας θερμικής διαχείρισης μπαταριών αποθήκευσης ενέργειας. Αυτή τη στιγμή διαθέτει τεχνικά αποθέματα και λύσεις για προϊόντα ψύξης υγρών αποθήκευσης ενέργειας ενός ντουλαπιού που βασίζονται σε μπαταρίες λιθίου, συστήματα ψύξης υγρών σταθμών αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας και προκατασκευασμένα προϊόντα ψύξης υγρών αποθήκευσης ενέργειας καμπίνας. Η εταιρεία διαθέτει όλες τις δυνατότητες ανάπτυξης συστημάτων υγρής ψύξης, από μονοδιάστατη και τρισδιάστατη σχεδίαση προσομοίωσης έως ανάπτυξη ενιαίας πλακέτας και, τελικά, έχει τη δυνατότητα να παρέχει λύσεις συστήματος ψύξης υγρού μίας στάσης.
