A technológiai innováció termékiterációja az energiatároló vállalatok számára a ciklus áthaladásának legfontosabb súlya

Sep 21, 2024 Hagyjon üzenetet

Ahogy az energiatároló cellák a nagy kapacitás felé haladnak, az energiatároló rendszerek pedig az 5MWh+ korszak felé tartanak, a nagyobb méretarány és a nagyobb energiasűrűség a rendszerintegráció fejlődési irányvonalává vált. Emellett az alkalmazási forgatókönyvek egyre összetettebbé és változatosabbá válnak, ami magasabb követelményeket támaszt az energiatároló rendszerek élettartamával, biztonságával, költségével és egyéb tényezőkkel szemben. Mindezek a tényezők elősegítik a kulcsfontosságú energiatárolási összetevő-technológiák folyamatos iteratív fejlődését, beleértve a cellákat, PCS-t, BMS-t, EMS-t stb.

20240921101759

Az akkumulátoros energiatároló rendszer és az elektromos hálózat közötti interfészként az energiatároló inverter az energiatároló rendszer központi része, létfontosságú szerepet játszik a rendszer működési hatékonyságának javításában, valamint a rendszer stabilitásának és megbízhatóságának biztosításában.

A globális megújulóenergia-beépített kapacitás gyors növekedésével az energiatárolási ágazat szélesebb piaci teret tár fel. A kínai energiatároló cégeket azonban komoly "involúció" sújtja. Ha át akarnak törni, csak olyan alapvető versenyképességre hagyatkozhatnak, mint a technológiai termékek. Ezek közül a nagy biztonság, az alacsony költség és a nagy hatásfok az a küszöb, amely nem kerülhető el az energiatárolási technológia korszerűsítésénél.

A változatos műszaki utak közül az akkumulátoroknál alkalmazott folyadékhűtés az elmúlt két évben az energiatárolási technológia iterációjának egyik képviselője. Az adatok szerint a folyadékhűtés alkalmazása az energiatároló akkumulátorokban fokozatosan növekszik, piaci penetrációja 2023-ban mintegy 25% lesz, ami jelentős növekedés a 2021-es 12%-hoz képest.

"A teljes energiatároló rendszerben az akkumulátorok költsége körülbelül 50%-ot, a PCS pedig körülbelül 15%-ot tesz ki. Az akkumulátortechnológia nagy hatással van a PCS iterációs tervére." Egy PCS gyártó azt nyilatkozta, hogy a PCS és az akkumulátorok műszaki fejlesztési irányai alapvetően megegyeznek, és ugyanez igaz a folyadékhűtéses technológiára is.

A jelentések szerint a folyékony hűtést használó PCS nagyobb teljesítménysűrűséget, jobb teljesítménymutatókat és jobb környezeti alkalmazkodóképességet eredményezhet a termékben.

A hagyományos léghűtéses PCS-hez képest a folyadékhűtéses PCS nyilvánvaló különbségeket mutat a hűtőközeg, a rendszer felépítése, a hőelvezetés hatékonysága és egyéb szempontok tekintetében.

A léghűtéses PCS levegőt használ hűtőközegként. Ventilátorokon és egyéb berendezéseken keresztül a levegőt a PCS alkatrészeken keresztül fújják át a hő eltávolítására az előregyártott kabin légcsatornájába, majd az előregyártott kabinban lévő légkondicionáló rendszer elvezeti a hőt. Előnye, hogy viszonylag egyszerű a rendszer felépítése és alacsony a kezdeti beépítési költség, de a hőleadás hatékonyságát tekintve a léghűtéses PCS nyilvánvalóan gyenge.

"A folyékony hűtés és a léghűtés közötti választás az energiatároló PCS-eknél valójában az energia- és hőelvezetési követelmények közötti egyensúlyt jelenti." Zeng Chunbao, a Kehua Digital Energy alelnöke és a technológiai központ vezérigazgatója egyszer rámutatott, hogy 2,5 MW teljesítményszint mellett a léghűtés lényegében elérte a hőelvezetési határt.

Ebből a szempontból a folyadékhűtéses PCS nagy hővezető képességű hűtőfolyadékot használ közegként. A fagyállót egy vízszivattyú hajtja, hogy keringjen a folyadékhűtő lemezben, ami lehetővé teszi, hogy közvetlenebbül érintkezzen a PCS alkatrészekkel, ezáltal nagyobb hőelvezetési hatékonyság érhető el.

Ugyanakkor, mivel a hűtőközegnek nagyobb a hőátbocsátási tényezője és fajlagos hőkapacitása, és nem befolyásolják olyan tényezők, mint a tengerszint feletti magasság és a légnyomás, a folyadékhűtő rendszer hőleadási képessége erősebb, mint a léghűtő rendszer, és nagyobb. alkalmas nagyméretű, nagy energiasűrűségű energiatárolási projektekhez.

Költség szempontjából bár a léghűtéses PCS kezdeti költsége alacsonyabb, hőelvezetési hatékonysága korlátozott. A megfelelő hőmérséklet fenntartásához szükség van a ventilátorok számának és teljesítményének növelésére, ez azonban növeli az energiafogyasztást és az üzemeltetési költségeket. A folyékony hűtőrendszerek nagyobb hőelvezetési hatásfokkal és alacsonyabb energiafogyasztással rendelkeznek, ami csökkentheti az általános költségeket az életciklus során.

Ezenkívül az energiasűrűség szempontjából a léghűtéses PCS-hez képest a folyadékhűtéses PCS termikus konvekciót használ az elektromos berendezések hőmérsékletének csökkentésére. Bonyolultabb és kompaktabb felépítésű, nem igényel nagy felületű hőleadó csatornák kiépítését, viszonylag kis területet foglal el, hatékonyabban tudja kihasználni a helyet, ezáltal javítva az energiatároló erőművek energiasűrűségét és általános hatásfokát.

A folyadékhűtéses PCS egyre több cég figyelmét vonzza magára. A China Energy Storage Network hiányos statisztikái szerint sok vállalat kiterjesztette termékcsaládját a folyadékhűtéses PCS szektorra, fejleszt vagy már piacra dobott kapcsolódó termékeket, sőt azt nyilatkozta, hogy tömegtermelést értek el.

Egyes cégek folyadékhűtéses PCS termékeinél az tapasztalható, hogy a különböző gyártók termékbemutatóiban, eltérő specifikációkkal, eltérő alkalmazási forgatókönyvekkel az olyan figyelemfelkeltő szavak mellett, mint a biztonság, költség, hatékonyság és élettartam, csendes üzemmód, széles hőmérsékleti tartomány és szélsőséges munkakörülmények is gyakran váltak a termékpromóció fénypontjaivá. Ebből a szempontból a folyadékhűtéses PCS megoldás több előnnyel is nagyobb fejlesztési teret nyerhet a jövőben az energiatároló rendszer hívások gyakoriságának növekedésével.

Azonban, mint szinte minden új technológiai útvonal növekedésük korai szakaszában, a folyadékhűtéses PCS is eltérő reakciókat kapott.

Egyes cégek arra is felhívták a figyelmet, hogy a gyakorlati alkalmazás szempontjából a folyadékhűtéses PCS még csak koncepciózus stádiumban van, és nagyon kevés termék került ténylegesen használatba.

Guo Xiangji közvetlenebbül mondta, hogy bár a folyadékhűtési technológia kiváló hőelvezetési teljesítményt nyújt, a kompresszor sok áramot fogyaszt, és a hűtőberendezés karbantartása bonyolult. Ezen túlmenően a folyadékhűtő rendszer esetleges szivárgási problémája és az egyfázisú hőelvezetés rossz hőmérsékleti egyenletessége ijesztő.

Ha a folyadékhűtéses PCS még kevés gyakorlati tapasztalattal rendelkezik, és időre van szüksége a csiszoláshoz, akkor egy új technológiai út megjelenése még nagyobb kihívást jelent majd a fejlesztés korai szakaszában lévő folyadékhűtéses PCS számára.

Kis perspektívából nézve az egészet. Mivel az energiatárolási ipar továbbra is forró, folytatódik a technológiai iteráció és az innováció, és a PCS-re alkalmazott hőelvezetési technológiai megoldások frissítése folytatódhat. Hogy végül ki nyer, az továbbra is a piactól függ.

Ami a tesztelés alatt álló folyadékhűtéses PCS-t illeti, pozitív vélemények szerint számos forgatókönyvben rendkívül versenyképes a teljes életciklus átfogó költsége szempontjából. Az azonban, hogy ez lesz-e az egyik főbb alkalmazás, még nem derül ki.