Kylanti oru / skysčiu aušinamų energijos kaupimo šiluminio valdymo sistemų rinka

Spalis 11, 2024

1. Skysčio aušinimo sprendimai pagreitina įsiskverbimą, plečia energijos kaupimo terminio valdymo rinką

1.1 Oro vėsinimas dominuoja dabartiniame energijos kaupimo terminiame valdyme, aušinimas skysčiu tampa ateities tendencija

Yra įvairių energijos kaupimo šiluminio valdymo formų, o aušinimas oru ir aušinimas skysčiu yra gana subrendę. Dabartiniai pagrindiniai šilumos valdymo metodai apima aušinimą oru, aušinimą skysčiu, šilumos vamzdžių aušinimą ir fazės keitimo aušinimą. Šiuo metu oro aušinimo ir aušinimo skysčiais taikymas yra gana plačiai paplitęs, o šilumos vamzdžių aušinimo ir fazių kaitos aušinimo industrializacijos laipsnis yra palyginti mažas. Tarp jų fazių kaitos aušinimas yra aušinimo metodas, kai šilumai sugerti naudojamas fazių keitimo medžiagų fazės keitimas. Jis turi kompaktiškos struktūros, mažos kontaktinės šiluminės varžos ir gero aušinimo efekto privalumus. Tačiau fazių keitimo medžiagų kaina yra gana didelė, o šilumos kaupimas ir šilumos išsklaidymo greitis yra gana lėtas. Šiuo metu jis mažiau naudojamas energijos kaupimo temperatūros valdymo srityje. Šilumos vamzdžio aušinimas priklauso nuo vamzdyje esančios aušinimo terpės fazės pasikeitimo, kad būtų pasiektas šilumos mainas. Jo pranašumai yra didelis šilumos išsklaidymo efektyvumas, saugumas ir patikimumas, tačiau kaina taip pat yra didelė. Jis retai naudojamas didelės talpos akumuliatorių sistemose, tokiose kaip energijos kaupimas. Atsižvelgdami į technologijų brandą ir industrializacijos laipsnį, manome, kad oro aušinimas ir aušinimas skysčiu vis dar bus pagrindinės energijos kaupimo temperatūros kontrolės formos vidutinės trukmės ir ilgalaikėje perspektyvoje.

Pagrindiniai energijos kaupimo sistemų šilumos valdymo metodai
Punktas	Oro aušinimas	Skystas aušinimas	Šilumos vamzdžio aušinimas		Fazių keitimo aušinimas
Punktas	Pasyvus	Aktyvūs	Šalto galo oro aušinimas	Šalto galo skysčio aušinimas	Fazių keitimo medžiaga + šilumai laidžioji medžiaga
Aušinimo efektyvumas	vidutinis	Aukštesnis	Aukštesnis	aukštas	aukštas
Aušinimo greitis	vidutinis	aukštas	aukštas	aukštas	Aukštesnis
Temperatūros kritimas	vidutinis	Aukštesnis	Aukštesnis	aukštas	aukštas
Temperatūros skirtumas	Aukštesnis	žemas	žemas	žemas	žemas
sudėtingumas	vidutinis	vidutinis	vidutinis	Aukštesnis	vidutinis
Kaina	žemas	Aukštesnis	Aukštesnis	aukštas	Aukštesnis

Oro aušinimo sistema turi mažą pradinę kainą, yra saugi ir patikima, ir šiuo metu yra pagrindinė energijos kaupimo temperatūros valdymo forma. Aušinimas oru – tai aušinimo būdas, kai kaip aušinimo terpė naudojamas oras, o akumuliatoriaus temperatūrai sumažinti naudojamas konvekcinis šilumos perdavimas. Jis plačiai naudojamas temperatūros valdymo scenarijuose, tokiuose kaip pramoninis šaldymas, ryšio bazinės stotys ir duomenų centrai. Technologijų branda ir patikimumas yra gana aukšti. Be to, bendra oro aušinimo sistemos struktūra yra gana paprasta ir lengvai prižiūrima, o pradinės investicijos sąnaudos yra palyginti mažos. Atsižvelgiant į pranašumus, susijusius su kaina ir patikimumu, oro aušinimas šiuo metu yra labiausiai paplitęs sprendimas energijos kaupimo temperatūros valdymo srityje.

Oro aušinimo sistema turi mažą šilumos išsklaidymo efektyvumą, prastą temperatūros skirtumo kontrolę ir didelį plotą, o jos taikymo sritis yra gana ribota. Visų pirma, dėl mažos savitosios šiluminės talpos ir paties oro šilumos laidumo oro aušinimo sistemos šilumos išsklaidymo efektyvumas nėra didelis. Nors jis gali atitikti daugumos dabartinių energijos kaupimo jėgainių temperatūros reguliavimo reikalavimus, nuolat tobulinant energijos kaupimo projektų vieno bloko mastą ir energijos tankį, pamažu išryškės oro aušinimo sistemos trūkumai šilumos išsklaidymo efektyvumo srityje. Be to, įprastose oro aušinimo sistemose oras visada teka viena kryptimi iš oro įleidimo angos į oro išleidimo angą, todėl tarp akumuliatorių, esančių oro įleidimo ir išleidimo angoje, susidarys didelis temperatūrų skirtumas, o tai turės didelį poveikį oro konsistencijai. baterijos. Nors šiuo metu yra tobulinimo sprendimų, tokių kaip styginiai oro kondicionieriai, tačiau tai iš esmės nepašalina oro aušinimo trūkumų kontroliuojant temperatūrų skirtumą. Galiausiai oro aušinimo sistemai reikia įrengti didelį šilumos išsklaidymo kanalų plotą, kuris labai paveiks energijos kaupimo jėgainės erdvės panaudojimą, taip apribodamas energijos kaupimo talpyklos mastą ir pagerindamas energijos tankį. . Remiantis aukščiau išdėstytomis priežastimis, oro aušinimo sistemos taikymo sritis energijos kaupimo srityje turi tam tikrų apribojimų.

Skysčio aušinimo sistemos pasižymi stipriomis šilumos išsklaidymo galimybėmis ir mažomis gyvavimo ciklo sąnaudomis, todėl tikimasi, kad jos taps ateities plėtros tendencija. Aušinimas skysčiu yra aušinimo būdas, kai naudojami skysčiai, tokie kaip vanduo ir etilenglikolis, kaip terpė akumuliatoriaus temperatūrai sumažinti per šilumos konvekciją. Lyginant su oro aušinimu, skysčio aušinimo sistemos struktūra yra sudėtingesnė ir kompaktiškesnė, nereikalauja didelio šilumos išsklaidymo kanalų ploto ir užima palyginti nedidelį plotą. Tuo pačiu metu, kadangi aušinimo skysčio šilumos perdavimo koeficientas ir savitoji šiluminė talpa yra didesni ir jiems įtakos neturi tokie veiksniai kaip aukštis virš jūros lygio ir oro slėgis, skysčio aušinimo sistemos šilumos išsklaidymo pajėgumas yra didesnis nei oro aušinimo sistemos. labiau pritaikomas didelio masto ir didelio energijos tankio energijos kaupimo projektų plėtros tendencijoms. Kalbant apie sąnaudas, pagal atitinkamus tyrimus, esant tokiam pačiam aušinimo efektui, skysčio aušinimo sistemos energijos suvartojimas paprastai yra daug mažesnis nei oro aušinimo sistemos. Todėl, nors pradinės investicijos į skysčių aušinimo sistemą yra didelės, jos sąnaudos per visą energijos kaupimo sistemos gyvavimo ciklą gali būti mažesnės nei oro aušinimo sistemos. Apibendrinant, manome, kad pagal kai kuriuos scenarijus tikimasi, kad aušinimas skysčiu palaipsniui pakeis oro aušinimą ir taps pagrindine energijos kaupimo temperatūros valdymo forma.

Esant vienodai suvartojamai energijai, skysčio aušinimo sistema rodo puikų ličio baterijų modulių aušinimo poveikį, palyginti su oro aušinimu

Skysčio aušinimo sistemos vis dar susiduria su tam tikrais iššūkiais dėl patikimumo ir kitų aspektų. Anksčiau aušinimas skysčiu buvo gana retai naudojamas energijos kaupimo temperatūros reguliavimo srityje, o techninė branda vis dar šiek tiek atsiliko nuo aušinimo oru, ypač veikimo stabilumo ir patikimumo požiūriu. Konkrečiai, skysčio aušinimo sistemos vamzdynai yra linkę į koroziją ir nusėdimą, dėl kurio gali užsikimšti arba nutekėti aušinimo skystis, o įprasti aušinimo skysčiai, tokie kaip vanduo, etilenglikolis ir silikoninė alyva, gali sugadinti akumuliatorių arba sukelti trumpąjį jungimą sistema, o tai kelia pavojų saugai energijos kaupimo elektrinėse. Be to, energijos kaupimo sistemos projektinis tarnavimo laikas paprastai yra 15 metų, tačiau siurblių ir vožtuvų, esančių skysčio aušinimo sistemoje, tarnavimo laikas dažnai yra apie 7 metus. Tarp šių dviejų dalykų yra tam tikras neatitikimas, todėl energijos kaupimo projekto vykdymo metu labai tikėtina, kad aušinimo skysčiu sistemą reikės prižiūrėti arba sistemos komponentus pakeisti išjungiant, o tai turės įtakos projekto ekonominiam pagrįstumui. Žinoma, tobulėjant aušinimo skysčiu technologijoms, manome, kad šios problemos bus išspręstos viena po kitos, o bendras aušinimas skysčiu vis tiek bus ateities energijos kaupimo temperatūros kontrolės plėtros tendencija.

1.2 Energijos saugojimo terminio valdymo rinka, pasirengusi sparčiai augti

Skysčio aušinimo sprendimai spartėja skverbtis, tikimasi, kad energijos kaupimo temperatūros valdymo vieneto vertė toliau didės. Apibendrinant galima teigti, kad šaldymo efektyvumo ir viso gyvavimo ciklo sąnaudų požiūriu dabartinės skysčio aušinimo sistemos pranašumai pamažu pradėjo ryškėti. Sprendžiant iš naujų produktų, kuriuos 2021 m. pristatė pagrindiniai akumuliatorių gamintojai ir energijos kaupimo sistemų integratoriai, aušinimas skysčiu tapo pagrindiniu temperatūros valdymo sprendimu. Tikimės, kad nuo 2025 m. aušinimo skysčiu panaudojimo koeficientas energijos kaupimo sistemose sparčiai didės. Šiuo metu aušinimo skysčiu sistemos vieneto kaina apie 2-3 kartus viršija oro aušinimo sistemos kainą. Todėl, sparčiau prasiskverbus skysčiui aušinimui, tikimasi, kad bendra energijos kaupimo temperatūros valdymo sistemos vieneto vertė didės.

Aušinimas skysčiu tampa pagrindiniu sprendimu pirmaujančių energijos kaupimo baterijų / sistemų integratorių naujuose produktuose
	2023	2024
KATL	Pristatė pirmąjį skysčiu aušinamą energijos kaupimo produktą EnerOne, kuris buvo sertifikuotas TÜV SÜD.	„EnerOne“ buvo pristatytas partijomis ir pristatyta skysčiu aušinama lauko surenkamų kabinų sistema „EnerC“.
BYD	Pristatytas pirmasis skysčiu aušinamas energijos kaupimo produktas „Cube 28“, kurio plotas yra 16.66 kvadratiniai metrai, o talpa – 2.8 MWh.	Patobulinta blade baterijos versija Cube 28 yra kuriama, o jos lygiavertė 40 pėdų konteinerio talpa viršys 6MWh.
Įsivaizduokite energiją	Energijos kaupimo produktai iš esmės naudoja oro aušinimo sprendimą	Pristatytas pirmasis skysčiu aušinamas išmanusis energijos kaupimo produktas, kurio baterijos veikimo laikas +20%, o energijos sąnaudos -20%.
Saulėtekio jėga		Paleiskite naują skysčiu aušinamą energijos kaupimo sistemą, kad sumažintumėte energijos kaupimo papildymo išlaidas ir sumažintumėte LCOS.
SmartPropel energija		Pradėtas SPP1 (372Kwh+200Kw) skysčiu aušinama energijos kaupimo sistema, energijos tankis +80% ir tarnavimo laikas +20%.
CHINT Nauja energija		Išleista TELOGY Camelback 1500V skysčiu aušinama energijos kaupimo sistema, daugiausia skirta maitinimo šaltiniui.
„Clou Electronics“.		Pristatyta integruota skysčiu aušinama energijos kaupimo sistema E30, 2.5MWh 1CP, suderinama atgal.

Energijos kaupimo temperatūros reguliavimo apimtis ir kaina auga, o pasaulinė rinkos erdvė 13 m. turėtų viršyti 2025 mlrd. RMB. Kaip apskaičiuota aukščiau, 300 m. pasaulinė naujos energijos kaupimo talpa viršys 2025 GWh, ir tikimasi, kad Ličio baterijų energijos kaupimo dalis pastaraisiais metais išliks maždaug 95 %. Remdamiesi tuo, darome prielaidą, kad aušinimo skysčiais sistemų skvarba padidės nuo maždaug 10 % 2021 m. iki maždaug 40 % 2025 m., o energiją kaupiančių oro aušinimo/skysčiu aušinimo sistemų siuntimo apimtis 2025 m. atitinkamai pasieks 175/117 GWh. . Šiuo metu oro aušinimo / aušinimo skysčiu sistemų vieneto vertė yra maždaug 30 mln. RMB / 90 mln. / GWh. Jei ateityje jie abu išlaikys maždaug 3 %/5 % metinį nuosmukį, tikimasi, kad pasaulinės energijos kaupimo temperatūros kontrolės rinkos dydis 13 m. viršys 2025 milijardų RMB, o bendra vieneto vertė padidės nuo 36 milijonų RMB/GWh iki 45 mln. RMB/GWh 2025 m. Tikimasi, kad pramonė pasieks „tiek kiekio, tiek kainų padidėjimo“ augimą.

Pasaulinės energijos saugojimo terminio valdymo rinkos erdvės analizė
	Vienetas	2020	2021	2022	2023	2024	2025E
Pasaulinės naujos energijos kaupimo įrengtos talpos	GWh	10.8	29.30	91.30	140.30	207.80	306.90
Ličio baterijos energijos kaupimo dalis	%	95%	95%	95%	95%	95%	95%
Pasaulinė naujos ličio baterijos energijos kaupimo talpa	Gwh	10.2	27.8	86.7	133.3	197.4	291.6
Oro aušinimo sistemos dalis	%	95% 9.7	90%	85%	80%	70%	60%
Oro aušinimo sistemų siuntos	GWh	0.3	25.1	73.7	106.7	138.2	175
Oro aušinimo sistemos vieneto vertė	RMB mlrd./GWh	2.9	0.3	ol29	0.28	0.27	0.27
Oro aušinimo sistemų rinkos dydis	RMB milijardai	5	750%	21.5	30.1	37.8	46.5
Skysčio aušinimo sistemos dalis	%	0.5	10%	15%	20%	30%	40%
Skysčių aušinimo sistemų siuntos	Gwh	0.9	2.8	1300%	26.7	59.2	116.6
Skysčio aušinimo sistemos vieneto vertė	RMB mlrd./GWh	0.5	0.9	0.86	0.81	0.77	0.73
Skysčio aušinimo sistemų rinkos dydis	RMB milijardai	0.33	2.5	11.1	21.7	45.7	85.5
Energijos kaupimo temperatūros valdymo bloko vertė	RMB mlrd./GWh	3.4	0.36	0.38	0.39	0.42	0.45
Energijos saugojimo temperatūros kontrolės rinkos dydis	RMB milijardai		10	32.6	51.8	83.5	132
Augimo tempas	%		197%	225%	59%	61%	58%

2. Palankus rinkos kraštovaizdis energijos kaupimo terminio valdymo srityje: pirmaujantys žaidėjai įgyja pranašumą

2.1 Šiluminis valdymas: nišinis, bet pagrindinis energijos kaupimo vertės grandinės segmentas su palankiu konkurenciniu kraštovaizdžiu

Energijos kaupimo temperatūros valdymo sistema turi mažą vertę, bet yra nepaprastai svarbi, o vėlesnis sąnaudų mažinimo slėgis yra palyginti mažas. Panašiai kaip ir kitose naujose energetikos pramonės šakose, nuolatinis sąnaudų mažinimas yra svarbi sąlyga norint atverti erdvę energijos kaupimo poreikiams. Atsižvelgiant į tai, kad baterijos sudaro apie 60% energijos kaupimo sistemų kainos, tikimasi, kad baterijos taps pagrindine grandimi mažinant energijos kaupimo sistemų sąnaudas ateityje. Remiantis BNEF prognoze, keturių valandų elektrinės lygio energijos kaupimo lyginamoji kaina sumažės nuo 299 USD/kWh 2020 m. iki 167 USD 2030 m., o baterijų indėlis į sumažėjusias sąnaudas sieks daugiau nei 70%. Palyginimui, temperatūros kontrolė sudaro tik apie 3–5% visų energijos kaupimo sistemų sąnaudų ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį užtikrinant bendrą sistemos saugumą ir patikimumą. Todėl manome, kad energijos kaupimo integratoriai ar projektų savininkai yra labiau linkę rinktis kokybiškus, stabilaus veikimo temperatūros kontrolės sprendimus, o ne tiesiog mažinti išlaidas. Tikimasi, kad sąnaudų mažinimo spaudimas, su kuriuo susiduria energijos kaupimo temperatūros kontrolė, ateityje bus palyginti sumažėjęs.

Energijos kaupimo temperatūros reguliavimo sistemų valdymo tikslumo ir eksploatacinio patikimumo reikalavimai yra žymiai aukštesni nei bendrosiose civilinėse ir pramoninėse šaldymo srityse, o pramonėje yra didelių techninių kliūčių. Kaip minėta anksčiau, temperatūros valdymo sistema yra svarbi saugaus ir efektyvaus energijos kaupimo projektų veikimo garantija, todėl yra keliami gana griežti valdymo tikslumo ir veikimo patikimumo reikalavimai. Kaip pavyzdį paimant oro vėsinimo sprendimą, lyginant su įprastais civiliniais oro kondicionieriais, oro aušinimo sistemoje naudojamus tikslius oro kondicionierius reikia atitinkamai patobulinti oro cirkuliacijos, šilumos išsklaidymo efektyvumo, stabilumo, tarnavimo trukmės, patikimumo ir kt. Naudojant skysto aušinimo sprendimus, taip pat yra didelis techninis sunkumas, kaip užtikrinti šilumos išsklaidymo efektą ir išvengti tokių problemų kaip aušinimo skysčio nuotėkis. Todėl bendroms civilinio oro kondicionavimo įmonėms nėra lengva pereiti į energijos kaupimo temperatūros kontrolės sritį, o pramonėje yra tam tikrų techninių kliūčių.

Tiksliojo oro kondicionavimo ir gyvenamųjų patalpų oro kondicionavimo palyginimas
PROJEKTAS	Tikslus oro kondicionavimas	Gyvenamųjų patalpų oro kondicionavimas
Taikymo sritis	Didžiausią dėmesį skiriant įrangos darbo aplinkai, siekiama apsaugoti įrangos patikimą veikimą, pagerinti efektyvumą ir sumažinti eksploatavimo išlaidas.	Gyvenamoji aplinka, saugoti fizinę ir psichinę sveikatą, gerinti darbo efektyvumą ir gyvenimo kokybę.
Oro cirkuliacija	Reikalingi erdvės aplinkos parametrai yra labai vienodi, o oro cirkuliacijų skaičius per laiko vienetą yra didelis.	Visos erdvės vienodumas nėra didelis, o ciklų skaičius mažas.
Temperatūros valdymas	Sutelkus dėmesį į šilumos valdymą, dizainas pasižymi dideliu jautriu šilumos santykiu ir mažomis entalpijos skirtumo charakteristikomis.	Šlapios apkrovos santykis yra didelis, o konstrukcija pasižymi mažu jautriu šilumos santykiu ir dideliu entalpijos skirtumu.
Terminis stabilumas	Temperatūros svyravimai ≤±1℃	Paprastai valdoma +3 ℃ ~ 5 ℃.
Drėgmės valdymas	Aplinkai keliami aukšti drėgmės tikslumo reikalavimai, todėl reikia nustatyti ±5 % drėgmę.	Pagal higienos ir komforto reikalavimus reguliuojamas 40% ~ 65% RH, platus diapazonas.
Darbo aplinka	Darbo aplinka: -40 ℃ ~ + 45 ℃ Darbo režimas: „24 valandos × 7 dienos“ nepertraukiamas veikimas	Darbo aplinka: -5 ℃ ~ + 45 ℃ Darbo režimas: „8 valandos x 7 dienos“ su pertrūkiais.
Dizaino gyvenimas	Ilgesnis	trumpas
Patikimumas	Patenkinti be priežiūros darbo poreikius ir aukštus patikimumo reikalavimus	Santykinai mažas patikimumas.

Energijos kaupimo temperatūros valdymo sistema turi aukštą pritaikymo laipsnį, todėl reikia pakankamai projektų patirties ir santykių su klientais kaupimo. Pirmaujantys gamintojai turi stiprų pirmūno pranašumą. Energijos kaupimas plačiai naudojamas energetikos sistemose. Reikalavimai energijos kaupimo sistemoms pagal skirtingus scenarijus dažnai yra gana skirtingi. Netgi esant panašiems taikymo scenarijams, skirtingų energijos kaupimo sistemų integratorių techniniai sprendimai gali skirtis. Todėl energijos kaupimo temperatūros valdymo sistema nėra standartizuotas gaminys, o dažniausiai turi būti pritaikytas pagal specifinius skirtingų projektų reikalavimus arba skirtingų gamintojų techninius sprendimus. Nesvarbu, ar tai oru, ar skysčiu aušinama sistema, naudojami kompresoriai, ventiliatoriai, vamzdynai, siurbliai ir vožtuvai dažniausiai yra standartizuoti įrenginiai. Manome, kad pagrindinis energijos kaupimo temperatūros kontrolės gamintojų konkurencingumas slypi visos sistemos projektavimo ir integravimo galimybėse, o tarp jų ir tolesnių baterijų ar integratorių klientų yra didelis lipnumas. Viena vertus, energijos kaupimo temperatūros kontrolės gamintojai turi palaikyti nuodugnų ryšį su klientais gaminio/sprendimo projektavimo etape, kad visiškai suprastų klientų poreikius; Kita vertus, energijos kaupimo sistemų integratoriai taip pat labiau linkę į tuos temperatūros reguliavimo gamintojus, kurie yra užmezgę ilgalaikius bendradarbiavimo ryšius ir kurių gaminių patikimumas buvo patikrintas realiais projektais. Todėl technologijų kaupimo ir santykių su klientais požiūriu pirmaujantys energijos kaupimo temperatūros kontrolės gamintojai, kurie pradėjo veiklą anksti ir turi didelę projektų patirtį, turės stiprų pranašumą.

„SmartPropel“ energijos saugykla Temperatūros kontrolės produktai

„Shenzhen SmartPropel Energy System Co., Ltd.“ turi stiprius MTTP pajėgumus ir didelius gamybos pajėgumus, pagrįstus daugelio metų technologiniu kaupimu. Jis suderino atitinkamus skysčių aušinimo ir oro aušinimo produktus klientams energijos kaupimo srityje. Ateityje jis dar labiau išplės energijos kaupimo temperatūros kontrolės produktų rinką, nes turės visapusiškų pranašumų, tokių kaip tikslus temperatūros valdymas, didelis patikimumas, aukšta sauga ir temperatūros vienodumas.