Kudeaketa Termikoaren Industriak aukera zabalak ditu nitxo segmentuetan
Merkatuaren tamaina etengabe hazi daiteke, eta hozte likidoaren sartze-tasa handitzen jarraituko duela espero da: nire herrialdeko karbono bikoitzeko politika bizkortzen ari da gaur egun, eta energia-bide berriak espazio zabala du. Karbono bikoitzeko politikaren sustapen biziaz baliatuta, Txinako energia biltegiratzeko tenperatura-kontrolaren barne-mailak, energia-ibilgailuen kudeaketa termiko berriaren eta tenperatura-kontroleko beste ekipamendu batzuen aplikazio-eszenatokiek hazkunde azkarra mantendu dute. Gainera, Interneten, datu handien, hodeiko konputazioaren eta informatizazioaren garapenarekin, datu-zentroetan eta 5G oinarrizko estazioetan tenperatura-kontroleko ekipamenduen eskaria ere nahiko handia da. Guanyan Tianxiak esan zuen aurreikus daitekeela nire herrialdeko tenperatura-kontroleko ekipamenduen merkatu-tamaina etengabe haziko dela etorkizunean.
Bide teknikoari dagokionez, Txinako tenperatura kontrolatzeko ekipoen inbentarioa aire bidezko hozteak menderatzen jarraituko du etorkizunean, baina likido bidezko hozte-tasa handitzen jarraituko duela espero da: likido bidezko hozte-sistemak batez ere ur bidezko hozte-plakak, ur bidezko hozte-hodiak, ur bidezko hozte-sistemak, bero-trukerako haizagailuak eta abar biltzen ditu; eta aire bidezko hozte-sistemaren egitura nahiko sinplea da. Bien aldean, likido bidezko hozte-sistemaren diseinu-zailtasuna konplexua da eta kostua handiagoa, baina beroa xahutzeko eraginkortasuna eta abiadura handiak dira, eta aplikazio sorta zabala du eta leku gutxiago hartzen du.
Gaur egun, SmartPropel Energyk sustatzen ari da Kanpoko likidoz hoztutako 200KW/372KWh industria eta merkataritzako eguzki-energia bateria biltegiratzeko armairua, eta haien abantailak bero-iturrietatik hurbil egotea, tenperatura uniformea eta energia-kontsumo txikia dira batez ere. Aire-hoztea baino egokiagoak dira kanpoko inguruneetarako. Aldi berean, Sungrow Power eta BYD bezalako fabrikatzaileek ere aktiboki merkaturatzen ari dira likidoz hoztutako tentsio handiko litio-burdin fosfato bateria-armairu sistema produktuak kanpoko energia biltegiratzeko sistemetarako. Kanpoko likidoz hoztutako armairu elektrikoak asko erabil daitezke energia fotovoltaikoaren biltegiratzean, haize-energiaren biltegiratzean, sare-energiaren biltegiratzean, energia komertzialeko biltegiratzean eta beste energia biltegiratzeko eszenatoki batzuetan. Etorkizunean, tenperatura-kontroleko ekipamenduetarako likidoz hozteko teknologiako produktuen sartze-tasa handitzen jarraituko duela espero da Txinan.
Aire eta likido bidezko hoztea aplikazio eskalatuan; teknologia emergenteen artean bero-hodi eta fase-aldaketa bidezko hoztea daude
Litio-ioizko baterien hiru tenperatura-tarte
Gaur egun, lau tenperatura kontrolatzeko teknologia nagusi erabil daitezke Litio-ioizko bateria handiko energia biltegiratzeko sistemak, bero-sorkuntza-tasa eta giro-tenperatura desberdinak dituzten aplikazio-eszenatokietarako egokiak direnak:
Air hozteAirea bero-trukerako bitarteko gisa erabiliz, egitura sinplea, pisu arina, fidagarritasun handia, iraupen luzea eta kostu baxua ditu abantailak. Hala ere, airearen bero-ahalmen espezifiko eta eroankortasun termiko baxuak direla eta, airez hozteko sistemaren beroa xahutzeko abiadura eta eraginkortasuna ez dira altuak, beraz, airez hoztea egokiagoa da bateriaren bero-sorkuntza-tasa baxua den kasuetarako;
Hozte likidoa: bero-trukerako likidoa erabiliz, hozte likidoaren euskarriak bero-transferentzia koefiziente handia, bero-ahalmen espezifiko handia eta hozte-abiadura azkarra ditu, eta horrek bateriaren gehienezko tenperatura eraginkortasunez murriztu eta tenperaturaren banaketaren uniformetasuna hobetu dezake; hozte likidoaren sistemak egitura konplexua eta kostu handia du, baina beroa xahutzeko abiadura eta eraginkortasun handia ditu. Gaur egun, ibilgailu elektriko gehienek hozte likidoaren sistema erabiltzen dute;
Bero-hodi bidezko hoztea: Hodi barruko hozte-euskarriaren fase-aldaketan oinarritzen denez bero-trukea lortzeko, beroa xahutzeko abiadura eta eraginkortasun handiagoa du hozte likidoaren sistemak baino, eta hozte-euskarriaren isuri-arrisku txikiagoa du, baina kostua handiagoa da; abiadura handiko baldintzetan lan egiten duten litiozko bateria-sistemetarako egokia da;
Fase-aldaketaren bidezko hoztea: Fase-aldaketako materialen bidez beroa xurgatzen du, eta aire-hoztea, likido-hoztea eta aire girotuko sistemak konbinatzen ditu beroa esportatzeko. Egitura trinkoa, kontaktu-erresistentzia termiko baxua eta hozte-efektu ona ditu abantaila gisa, baina fase-aldaketako materialek lekua hartzen dute eta garestiak dira; askotan beste kudeaketa termikoko teknologia batzuekin konbinatuta erabiltzen da bateriaren tenperaturaren banaketa uniformea lortzeko, kontaktu-erresistentzia termikoa murrizteko eta beroa xahutzeko abiadura handitzeko.
Hozte likidoaren abantailak: kontaktu zuzeneko eta zeharkako metodoak
Likidozko Hozte Sistema baten Osagai Nagusiak
Likidozko Hodiaren Diseinua
Likido bidezko hoztea: Likidoa erabiltzen da hozte-euskarri gisa bateriak sortutako beroa konbekzio bidezko bero-transferentziaren bidez kentzeko.
Osagai nagusiak: likido hozteko plaka, likido hozteko unitatea (berogailua aukerakoa), likido hozteko hodia (tenperatura sentsorea eta balbula barne), presio handiko eta baxuko kableatu-sorta; hozgarria (etilen glikol urtsuaren disoluzioa), etab.
Bi kontaktu modu daude likidoaren eta bateriaren artean: bata kontaktu zuzena da, bateriaren zelula edo modulua likido batean murgiltzen da (adibidez, silikonazko olio elektriko isolatzailean), likidoak bateria zuzenean hozteko aukera emanez; bestea baterien artean hozte-kanal edo plaka hotz bat jartzea da, likidoak bateria zeharka hozteko aukera emanez.
Hozte likidoaren bidezko irtenbideetarako zenbait oztopo tekniko daude. Kontaktu zuzeneko hozte likidoaren aplikazioa oraindik heldugabea da. Zeharkako kontaktu mota aplikazio errealaren arabera pertsonalizatu behar da, hala nola fluxu-kanal kopurua, emari-tasa, etab. Energia biltegiratze integratzaile desberdinen proiektu desberdinetarako, kudeaketa termikoaren irtenbideak asko aldatzen dira. Hozte likidoaren bidezko ostalarien hornitzaileentzat, lehiakortasun faktore nagusiak pertsonalizazio gaitasunetan eta beroa xahutzeko irtenbideen epe luzerako ezagutza metatzean datza.
Hozte likidozko plaka funtsezko osagaia da hozte likidozko sistemaren kudeaketa termikorako. Fabrikatu aurretik, askotan beharrezkoa da bezeroekin batera garatu eta diseinatzea, hautaketa berrestea eta bateriarekin bat etortzea. Gaur egun, bateriaren hozte likidozko plaka oraindik ere lehia oligopolistiko batean dago. Hozte likidozko plaka askotan bateria sistemarekin integratu behar da. Ekoizpen-lerroa ez da estandarra eta produktua oso pertsonalizatua da. Ez da erraza prozesu desberdinen artean aldatzea. Beheko bezeroek lehentasuna emango diete hozte likidozko plaken diseinu gaitasunak dituzten fabrikatzaileei.
Teknologiaren joerak: Aire bidezko hoztea da nagusi gaur egun, eta likido bidezko hoztearen kuota epe ertainean handitzea espero da.
Airezko hozte-sistemen eta likidozko hozte-sistemen arteko kapital-inbertsioaren konparaketa
Airezko hoztearen eta likidozko hoztearen arteko funtzionamendu-energia-kontsumoaren konparaketa
Energia biltegiratzeko tenperaturaren kontrola batez ere airezko hoztean eta likidozko hoztean oinarritzen da. Biak lau alderditatik alderatzen ditugu batez ere: bateriaren tenperatura, funtzionamenduko energia-kontsumoa, bateriaren ihes termikoaren arriskua eta aktibo finkoen inbertsioa:
Bateriaren tenperatura: Sarrerako tenperatura eta haize-abiadura eta -fluxu muturrekoak direnean, likidoz hoztutako bateriaren tenperatura 30-40 gradu Celsius da, eta airez hoztutako bateriaren tenperatura, berriz, 37-45 gradu Celsius; likidoz hozteak tenperatura-uniformetasun hobea du.
Funtzionamenduko energia-kontsumoa: Ikerketa esperimentalen arabera, bateriaren batez besteko tenperatura bera lortzeko, aire bidezko hozteak likido bidezko hozteak baino 2-3 aldiz energia-kontsumo handiagoa behar du; energia-kontsumo beraren pean bateriaren gehienezko tenperatura, aire bidezko hozteak likido bidezko hozteak baino 3-5 gradu Celsius handiagoa da; likido bidezko hozteak energia-kontsumo txikiagoa du.
Bateriaren ihes termikoaren arriskua: Airearen bero-ahalmen espezifikoa eta konbekzio bidezko bero-transferentzia koefiziente txikia bezalako faktoreengatik, bateriaren aireztapen-hozte teknologiaren bero-transferentziaren eraginkortasuna baxua da, bateriaren bero-sorkuntza handitzen da, eta horrek bateriaren tenperatura altuegia izatea eragingo du eta ihes termikoaren arriskua egongo da; likido bidezko hozte-sistemak bateriaren ihes termikoaren arriskua asko murriztu dezake.
Aktibo finkoen inbertsioa: NRELen datuen arabera, 4 orduko bateria-energia biltegiratzeko sistema baten egungo bateria-inbertsio kostua 1,900 RMB (300 USD) da kilowatt-orduko. Kudeaketa termikoaren sistemak bateriaren kostuaren % 2-4 suposatzen duela kalkulatzen da. Hozte likidoaren sistemak errazago berma dezake bateria tenperatura eroso batean funtzionatzen duela. Aire bidezko hozte-sistemarekin alderatuta, bateriaren iraupena % 20 baino gehiago luzatu dezake. Bizitza-ziklo orokorrari dagokionez, hozte likidoaren inbertsioa txikiagoa da.
Gaur egun, energia biltegiratzeko tenperaturaren kontrola batez ere airez hoztea da, batez ere arrazoi hauengatik:
1) Gaur egungo energia biltegiratzeko proiektuek hozte-eraginkortasunari buruzko eskakizun nahiko baxuak dituzte: potentzia-dentsitate eta potentzia-dentsitate nahiko txikia duten proiektuek, hala nola komunikazio-oinarrizko estazioak eta lurreko zentral txikiek, industrian instalatutako ahalmenaren zati handi bat hartzen dute, eta airez hozteko irtenbidearen hozte-eraginkortasunak proiektuaren segurtasun-estandarrak bete ditzake;
2) Aire bidezko hozte-ekipoen kostua likido bidezko hozte-ekipoena baino txikiagoa da, eta egungo energia biltegiratzeko proiektuak kostuekiko sentikorragoak dira: aire bidezko hoztearen eta likido bidezko hoztearen balioa GWh bakoitzeko 30 milioi RMB eta 90 milioi RMB ingurukoa da, eta horietatik likido bidezko hozte-osalariak 50 milioi RMB inguru balio du. Egungo energia biltegiratzeko proiektuak ez direnez ekonomikoak aplikazio-eszenatoki batzuetan, eta egungo baterien kostuen igoerarekin batera, beheranzko eskaria oso sentikorra da instalazio-kostuekiko, beraz, kostu txikiagoko aire bidezko hozte-irtenbideak aukeratzen dituzte.
Epe ertainean hozte likidoaren proportzioa handitzen jarraituko duela espero dugu, batez ere energia biltegiratzeko proiektuen bero-sorkuntza handitzen jarraituko duelako, eta aire-hoztearen hozte-eraginkortasunak proiektu batzuen bero-xahutze beharrak asetzeko gai ez izateagatik: Epe ertainean, bateria-ahalmen handiagoa eta sistemaren potentzia-dentsitate handiagoa duten energia biltegiratzeko proiektuen instalatutako ahalmena handituko da, hala nola energia-zentral berriak eta saretik kanpoko energia-biltegiratzea, eta energia-biltegiratzearen gailurraren eta maiztasunaren erregulazio-errendimenduaren eskakizunak handituko dira, eta horrek energia biltegiratzeko proiektuen batez besteko bero-sorkuntza handitzea eragingo du. Garai horretan, hozte-eraginkortasun handiagoa duen hozte likidoaren eskaria handitzea espero da.
Gainera, norabide teknikoaren aukeraketa ingurumenarekin eta proiektuaren bero-sorkuntzarekin lotuta dago. Adibidez, tenperatura oso altuko eremuetan airez hozteak hozte-efektuan eragina izango du, eta tenperatura oso baxuko eremuetan likidoz hozteak izotz-arriskua izango du; airez hoztea nahikoa da bero-sorkuntza txikiagoa duten proiektuen beharrak asetzeko, eta likidoz hoztea beharrezkoa da bero-sorkuntza handiagoa duten proiektuetarako; beraz, epe ertainean, likidoz hoztearen proportzioa handituko den arren, bi teknologiek beren aplikazio-eszenatokiak izango dituzte oraindik. Energia biltegiratzeko proiektu berriek airez hozteko irtenbideak aukeratuko dituzte ziurrenik:
1) Tenperatura oso baxuko eta ur urriko eremuetan kokatuta;
2) Lurreko zentral elektriko txikiak, etxebizitzak eta komunikazio-oinarri-estazioen proiektuak, bero-sorkuntza txikiarekin; likidozko hozte-irtenbideak aukeratzeko aukera handiagoa da: Tenperatura oso altuko eremuetan kokatuta.
Energia biltegiratzeko eskariaren hazkunde azkarrak eta hozte likidoaren erabilerak kudeaketa termikoaren merkatua zabaltzen dute
Energia biltegiratzeko aplikazio-eszenatokiek hainbat potentzia-eszenatoki hartzen dituzte barne, hala nola, energia-hornikuntzaren aldea, sarearen aldea, erabiltzaile-aldea eta banatutako mikrosareak. Aplikazio-eszenatokien aniztasunak energia biltegiratzeko teknologiaren dibertsifikazioa zehazten du. Horien artean, energia elektrokimikoaren biltegiratze-teknologiak, honako hauek irudikatuta: litio-ioizko bateriak, sodio-ioizko bateriak, eta fluxu-bateriek garapen azkarra izan dute bai etxean bai atzerrian azken urteotan, eta aplikazio-eskala megawatt mailako erakustaldi-aplikazioetatik gigawatt mailako eskala handiko aplikazioetara igaro da. Energia elektrokimikoaren biltegiratzearen mundu mailako instalatutako ahalmena 65 GWh ingurukoa izatea espero da, eta 1160 GWh-ra irits daiteke 2030erako, eta horietatik % 70 energia-sorkuntzatik dator, hau baita energia elektrokimikoaren biltegiratze-instalazioak laguntzeko energia-iturri nagusia.
Energia biltegiratzeko tenperatura kontrolatzeko merkatuak 16.5 milioi RMB-ra iristea espero da 2025ean: 2020an argitaratutako datuen arabera, energia biltegiratzeko tenperatura kontrolatzeko balioa energia biltegiratze sistema osoaren balioaren % 3-% 5 ingurukoa da. Energia biltegiratzeko sistemen kostua murrizteko politika nazionalen arabera, energia biltegiratzeko sistema dibertsifikatuak sustatuko dira, eta energia biltegiratzeko tenperatura kontrolatzeko balioa handitzen jarraituko duela espero da. GGIIren estatistiken arabera, energia biltegiratzeko sistemen bidalketa bolumena 2021ean 29 GWh izan zen, aurreko urteko aldi beraren aldean % 341eko igoera. Energia elektrokimikoaren biltegiratze sistemen hazkunde handiak energia biltegiratzeko tenperatura kontrolatzeko garapen azkarra bultzatzen ari da. GGIIren kalkuluen arabera, Txinako energia biltegiratzeko tenperatura kontrolatzeko merkatuaren eskala 4.66 milioi yuanetik 16.46 milioi yuanera igoko da 2022tik 2025era, % 52.3ko hazkunde tasa metatuarekin. Hozte likidoak, epe ertain eta luzeko irtenbide tekniko gisa, pixkanaka handitu dezake merkatuan sartzea. GGII-k aurreikusten du hozte likidoaren merkatu-kuota % 45 ingurura iritsiko dela 2025ean.
