Energia biltegiratzeko sisteman dauden bateria kopuru handiak, edukiera eta potentzia handiak, baterien antolamendu trinkoak eta lan-baldintza konplexu eta aldakorrak arazoetarako joera dute, hala nola tenperatura-banaketa irregularra eta baterien arteko tenperatura-alde handiak, eta horrek bateriaren errendimenduaren hondatzea, edukiera murriztea eta zerbitzu-bizitza laburtzea dakar, sistema osoaren errendimenduan eragina izanik, eta kasu larrietan, ihes termikoa eta segurtasun-istripuak eragin ditzake. Energia biltegiratzea eskala handiko, ziklo ertain-luzeko, tolerantzia handiko eta segurtasun-errendimendu handiko norabidean gauzatzeko, hozte likidoaren teknologia bide ezaguna bihurtu da energia biltegiratzearen kudeaketa termikoaren arloan.
Gaur egun, merkatuan dauden kudeaketa termikoko metodo nagusiak behean erakusten direnak.
Airez hoztea
Aire-hoztea hozte-metodo mota bat da, non airea euskarri hotz gisa eta konbekzio bidezko bero-transferentzia erabiltzen diren bateriaren tenperatura murrizteko, eta oso erabilia da industria-hozteetan, telekomunikazio-oinarri-estazioetan eta datu-zentroetako tenperatura-kontrolean, eta heldutasun tekniko eta fidagarritasun nahiko altua du.
Hozte likidoa
Hozte likidoa hozgarri likido mota bat da, datu-zentroko IT ekipamenduen barne-osagaiek sortutako beroa ekipamenduaren kanpoaldera transferitzeko likido-fluxua erabiltzen duena. Aire-hoztearekin alderatuta, hozte likidoaren sistemaren egitura konplexuagoa eta trinkoagoa da, eta ez du beroa xahutzeko kanal handirik behar, beraz, eremu nahiko txikia hartzen du.
Bero-hodiaren hoztea
Bero-hodi bidezko hoztea hodiaren barruan dagoen hozte-euskarriaren fase-aldaketan oinarritzen da bero-transferentzia lortzeko, beroa xahutzeko eraginkortasun handiz, segurtasunez eta fidagarritasunez, etab., baina kostua ere handia da, eta energia-biltegiratzea bezalako edukiera handiko bateria-sistemetan aplikazio praktikoa nahiko txikia da.
| Hiru bero-kudeaketa teknika nagusien konparaketa | |||
| Ezaugarria | Airez hoztea | Hozte likidoa | Fase aldaketaren zurrumurrua |
| Hozte-euskarria | Airea | Likidoa | Fase-aldaketako materiala |
| Kontaktu metodoa | Zuzenean | Zeharka | Zuzenean |
| Diseinua | Erraza | Konplexua | Erraza |
| Bero-transferentziaren eraginkortasuna | Beheko | Altuagoa (0,5-10) | Ertaina |
| Kostua | Beheko | Goiago | Ertaina |
| Babesa | Eskakizun baxuak, erraz lortzen direnak | Sistema konplexua, lortzea zaila | Sistema sinplea, erraz lortzen dena |
| Bero-transferentzia koefizientea | 25-100 | 1000-15.000 | / |
| Tenperaturaren uniformetasuna | Uniformetasunik eza | Uniformetasuna | Uniformetasuna |
| Bizi-iraupena | ≥10 urte | 3-5 urte | Materialekin erlazionatuta. |
| Instalazioa | Erraza | Zaila | Erraza |
| Aplikazioa | Bateriaren energia-dentsitate baxua, kargatu eta deskargatu | Bateriaren energia-dentsitate handia, kargatzea eta deskargatzea | Ertaina |
| Heldutasun teknikoaren maila | Heldua | Heldua | Heldugabea |
Hozgarriaren bero-transferentzia koefiziente handiagoa eta bero-ahalmen espezifiko handiagoak direla eta, eta altitudea eta aire-presioa bezalako faktoreek ez diotelako eragiten, likido bidezko hozte-sistemak airez hoztutako sistemak baino beroa xahutzeko ahalmen handiagoa du, eta hori egokiagoa da eskala handiko eta energia-dentsitate handiko energia-biltegiratze proiektuen garapen-joerarekin.
Kostuaren ikuspuntutik, ikerketa garrantzitsuen arabera, hozte-efektu beraren kasuan, likido bidezko hozte-sistemaren energia-kontsumoa normalean airez hoztutako sistemarena baino askoz txikiagoa da. Beraz, likido bidezko hozte-sistemaren hasierako inbertsio-kostua handiagoa den arren, energia biltegiratzeko sistemaren bizi-ziklo osoan duen kostu orokorra airez hoztutako sistemarena baino txikiagoa izan daiteke. Laburbilduz, uste dugu zenbait egoeratan likido bidezko hozteak pixkanaka airez hoztea ordezkatuko duela energia biltegiratzeko tenperatura-kontrolerako modu nagusi gisa.
| Hozte likidoaren abantailak | |
| Energia-kostu baxuak | Hozte likidoak 45 °C/113 F-ko ura erabil dezake denbora gehienean hozteko. |
| Hozte-ahalmenaren dentsitate handia | 20 kW-tik gorako armairuetarako airez hozteak nabarmen murrizten du txip mailako likido hoztearen eta murgiltzearen efektua. |
| Ur-kontsumo txikia | Lurruntze bidezko hoztea ezabatu edo nabarmen murriztu daiteke |
| Ingurune gogorretara egokitzea | Murgildutako likido bidezko hozteak ez du aire-fluxurik behar eta kanpoko ingurunetik isolatuta dago. |
| Zarata maila baxua | Txip mailako hozte likidoak aire-fluxu txiki bat besterik ez du behar |
| Beroaren xahutze uniformea | Energia biltegiratzeko eta baterien batez besteko bero-xahutze ona. |
| Energia-kontsumoa nabarmen txikiagoa | Energia-kontsumo orokorra txikia da; hozte-ahalmenaren baldintza berberekin, energia-kontsumoa airez hoztutako unitateena bezain baxua da. |
| Urte osoko efektuak iraunkorrak dira | Eguraldiak gutxiago eragiten dio, urtaroen aldakortasun txikiagoa |
Hozte likidoaren merkatuaren eskala
Likidozko hozte-teknologia zenbait azken erabiltzaile-enpresek aitortu dute.
2023ko abuztuan, Longyuan Power Taldeak energia biltegiratzeko zentral elektrikoetarako hozte likido sistemaren eta aurrez muntatutako bihurgailu-booster kabina integratuaren bigarren kontratazio esparruaren sorta kaleratu zuen 2023an, eta hozte likido bidezko energia biltegiratzeko sistemaren kontratazio estimazioa 600 MW/1200 MWh izan zen; National Energy Taldeak energia biltegiratzeko ekipamenduen kontratazio esparruaren bigarren kontratazio lizitazio esparruaren iragarkia kaleratu zuen 2023an, eta energia biltegiratzeko zentral elektrikoetarako hozte likido bidezko bateria sistemaren kopuru osoa 600 MW/1200 MWh izan zen.
Eta 2022az geroztik, fabrikatzaile garrantzitsuek likidoz hoztutako energia biltegiratzeko sistemak abiarazi dituzte modu intentsiboan, eta likidoz hoztutako produktuen aberastasuna handitzen joan da.
2022ko maiatzean, Sunny Powerrek PowerTitan merkaturatu zuen lurreko zentral handietarako eta PowerStack energia biltegiratzeko merkataritza eta industriarako, eta biek likidoz hoztutako sistemak erabiltzen dituzte.
GCL EnerD-k ekoizpenean jarriko duela iragarri duen proiektuan, likidoz hoztutako bateria-paketeak litiozko burdin fosfatozko bateria-zelulak erabiltzen ditu, gehienez 15.000 aldizko ziklo-bizitza dutenak, eta, aldi berean, likidoz hoztutako hodi-diseinu integratu bat erabiltzen du, 3 °C-tik beherako tenperatura-aldearekin. Likidoz hoztutako energia-biltegiratze integratuko armairuak bi produktu-serie nagusitan sailkatzen dira, hots, 100 kW-koak eta 200 kW-koak, eta mota guztietako industria-, merkataritza- eta industria-zentral elektrikoen eskaera ase dezakete, tamaina desberdinetakoak eta edozein konbinaziotan, eta aurrefabrikatutako formak instalazioaren eta arazketa-lanen denbora eta kostua murriztu ditzake gunean. Aurrefabrikatutako formak guneko instalazioaren eta martxan jartzeko denbora eta kostua murriztu dezake.
| 2022an hozte likido bidezko energia biltegiratzeko produktu berria | ||||
| Ez. | Enpresa | Produktuaren izena | Ezaugarria | Aplikazioa |
| Edukiontzietako energia biltegiratzeko sistema | ||||
| 1 | Kelong | Kelong S likidoz hoztutako energia biltegiratzeko sistema | 1500V-ko energia biltegiratzeko bateria, multzoa, hozte likido sistema, segurtasun babes sistema eta kudeaketa sistema adimenduna barne. Segurua, Adimenduna eta Sinplea. | Energia sortzeko alde berria, sarearen aldea, erabiltzaileen aldea |
| 2 | Eguzki-hazkundea | PowerTitan | Likidoz hoztutako energia biltegiratzeko irtenbidea | Lurreko zentral elektriko handia |
| 3 | Txinaztt | MUSE1.0 Likidozko Hozte Sistema Belaunaldi Berria | Burdin fosfatozko bateriak zeramikazko estaldura duten egiturarekin, oligoelementuen dopaketarekin eta BMS berdinketarekin, aluminiozko markoa bioleta aurreko egitura-moduluekin: IP67 kalifikazioko bateriaren konpartimentua suteen aurkako babes-sistema independentearekin, PACK mailaren monitorizazioarekin eta kluster mailako ihinztadura-diseinuarekin, U formako likido-hozte plakarekin eta hodi-diseinu profesionalarekin. | / |
| 4 | Sermatec | Serlattice likidoz hoztutako edukiontzietan energia biltegiratzeko sistema | Likido bidez hoztutako kudeaketa termikoaren diseinua sistemaren integrazio-dentsitate handikoa PACK mailako suteen babesa: tokiko segurtasun-abisu-sistema | Energia biltegiratze komertziala eta industriala |
| 5 | Hiperstrong | HyperSafe Serieko Bateriaren Segurtasun Berezko Egoera Solidoko Energia Biltegiratzeko Sistema Likidoz Hoztua | 280Ah-ko burdin fosfatozko bateria solidoa erabiltzen du; berme teknikoa ezartzen du lau dimentsiotan: bateriaren segurtasuna, integrazio-segurtasuna, poliziaren segurtasuna eta segurtasun aktiboa, sistema osoaren segurtasuna lortzeko. | / |
| 6 | Zhougu | CX-1000 Edukiontzi Gordinen Energia Biltegiratzeko Sistema | IP54 babes mailarekin; C4-5 korrosioaren aurkako babesarekin, suteen aurkako sistemaren diseinu modularra eta oso integratua etapa anitzekoa, eta kabina aurrefabrikatua muntatzeko irtenbidea. | / |
| 7 | Naradapower | CenterL likidoz hoztutako energia biltegiratzeko sistema belaunaldi berria | Likidoz hoztutako sistema, 280Ah burdin fosfatozko bateriekin kargatua, 1500V sistemaren plataforma, eraginkortasun handikoa eta segurtasun gorena eta bizitza luzea integratuta dituena, LCOS hobea lau abantaila nagusirekin | / |
| 8 | Bezpera | Eve 1500V-ko likidoz hoztutako energia biltegiratzeko sistema | Babes integralarekin, tenperaturaren kontrol zehatzarekin, diseinu malguarekin, eraginkortasun handiko lau abantaila nagusirekin, DC1500V tentsio plataformaren laguntzarekin, hedapen azkarrarekin, sare azkarrarekin | / |
| 9 | Ipotisedge | 1500V-ko energia biltegiratzeko sistema adimenduna, likidoz hoztua | Ez da instalaziorik behar, likidoz hoztutako diseinua, suteen aurkako babes bikoitza, hodei adimenduna, denbora errealeko analisia, hamar urteko bizitza, bizitza osorako funtzionamendua eta mantentzea | Energia Berriztagarrien Sare Integrazioa, Sarearen Zerbitzu Osagarriak, Sarearen Transmisioa eta Banaketa Banatuak eta Mikrosareak |
| 10 | Txintpotentzia | Belaunaldi Berria PowerBlock Energia Biltegiratzeko Sistema | Energia biltegiratzeko bateria modulua, tentsio handiko kutxa, tenperatura kontrolatzeko sistema, suteen aurkako alerta goiztiarra, energia banatzeko sistema, etab. oso integratuta. | Eskala handiko energia biltegiratzeko plantak |
| 11 | Trinasolar | Likidoz hoztutako energia biltegiratzeko armairu produktuak TrinaStorageEle menta | "Kostu-eraginkorra, segurtasun gorena, funtzionamendu adimenduna eta mantentze erosoa eta malgua" dituen lau abantaila nagusiekin | / |
| 12 | Hitioa | Belaunaldi berriko likido hoztutako edukiontzia | Alboko hozte-teknologia hartu, sistemaren tenperaturaren banaketa optimizatu diametro aldakorreko kudeaketa termikoko sistemaren diseinuaren bidez; babes elektriko anitzeko diseinua; sistemaren segurtasuna ihes-kanalaren leherketa-erliebea eta suteak itzaltzeko sistemaren diseinua erabiliz | Sarearen aldea, potentziaren aldea |
| 13 | Shuangdeng taldea | Shuangdeng PowerBank-en energia biltegiratzeko sistema likidoz hoztua | Sistema osoaren suteen aurkako diseinu multidimentsionala eta aurrez muntatutako diseinua, hozte likido bidezko teknologiarekin | Eskala handiko energia biltegiratzeko plantak |
| Energia biltegiratzeko armairu guztiak batean | ||||
| 1 | Eguzki-hazkundea | PowerStack | "Hirukoitzeko potentzia integraziorako" likidoz hoztutako energia biltegiratzeko irtenbidea | Zentral elektriko komertzialak eta industrialak |
| 2 | Teplore | TensorpackT Energia Biltegiratzeko Sistema Banatua | Diseinu-kontzeptu oso integratua hartuz, kabineteak bateria, BMS EMS, kudeaketa termikoko sistema, DC/AC bi-noranzkoko bihurgailua eta suteen aurkako sistema integratzen ditu. | Industria eta merkataritza eszenatokiak, hala nola fabrika parkeak, kargatzeko estazioak, eraikin komertzialak, datu zentroak, etab. |
| 3
| Sermatec | Likidoz hoztutako kanpoko armairu integratuak | PCS, bateria, hozkailu likidoa, energia banaketa eta suteen aurkako sistema oso integratuak: tentsio sarrera paradigma zabala, 4 unitate paraleloentzako euskarri maximoa: 3 geruzako BMS arkitektura, LCD pantaila digitalizatua, EMS adimendunarekin kargatua, ekipamendu erlazionatuen datuak eskuratzeko eta monitorizatzeko. | / |
| 4 | Sinexcel | Bateriaren biltegiratze kanpoko armairua | Industria eta merkataritza erabiltzaile txikientzat, 30 kW-ko energia biltegiratzeko transmisorearen muin gisa. Hainbat armairu paraleloan onartzen dira, sarean, saretik kanpo, sare ahulean, sarean erregistratutako beste eremu batzuetako megawatt mailak betetzeko, ertain eta handien industria eta merkataritza komunitateen, uharteen eta bestelako eremuen megawatt maila betetzeko, konektatu eta erabili, diseinu integrala. | Erabiltzaile komertzial eta industrial txikiak |
| 5 | Hiperstrong | HyperSafe serieko likidoz hoztutako biltegiratze-armairuen belaunaldi berria, berez seguruak diren egoera solidoko baterientzat. | 280Ah-ko potasio burdin fosfato egoera solidoko bateria erabiltzen du; babes teknikoak ezartzen ditu lau dimentsiotan: bateriaren segurtasuna, sorkuntzaren segurtasuna, kudeaketaren segurtasuna eta segurtasun aktiboa, sistema osoaren segurtasuna lortzeko. | Etxeko energia biltegiratzea, energia biltegiratzeko zentral elektrikoa, merkataritza eta industria energia biltegiratzea |
| 6 | Jd-energia | Likido-hozkailu modularra Iturburu-sarearen aldeko 1500V-ko energia-blokea eBlock372 | Diseinu osoa, bateria, BMS, PCS altua, segurtasun sistema eta kudeaketa termiko sistema kanpoko kabinete estandarizatu bakarrean, energia blokeatzeko sistema integratu eta plug-and-play bat osatuz, industria eta merkataritza zentral elektrikoetarako produktuen integrazioa osatuz. | iturri sarearen aldea |
| 7 | Bezero Komertziala eta Industriala 1000V Energia Blokeko Produktuak eBlock200 | / | Erabiltzaile komertziala eta industriala | |
| Goi-tentsioko kaskadako energia biltegiratzeko sistema | ||||
| 1 | Jinpan Teknologia | Guztiz likidoz hoztua 35kV/12.5MW/25 MWh Goi-tentsioko kaskadako biltegiratzea | Ez da transformadorerik behar, 6KV-tik gorako tentsio alturako sarbide zuzena. Sarea: bateriaren berdinketa aktiboaren teknologia, tentsio handiko kaskadako energia biltegiratzeko teknologia eta likido bidezko hozte-kudeaketa termikoaren teknologia erabiliz. | Sorkuntzaren aldea, sarearen aldea, industria eta merkataritza erabiltzaileen aldea |
| 2 | Zhiguang | Kaskada motako 35kV-ko tentsio handiko energia biltegiratzeko sistema zuzenean muntatua | Zhiguang Energy Storage-k, Huaneng Qingneng Energy Academy-k eta Shanghai Jiaotong Unibertsitateak batera garatua, energia biltegiratzeko zentral elektriko berriak eta eskala handiko GW mailako energia elektrokimikoa biltegiratzeko zentral elektrikoak eraikitzeko egokia da. | Eskala handiko energia biltegiratzeko plantak |
Gaur egun, energia biltegiratzeko integrazio-fabrikatzaile nagusiek, bai bertakoek bai atzerrikoek, funtsean likidoz hoztutako kudeaketa termikoaren teknologian oinarritutako energia biltegiratzeko ekipoak abiarazi dituzte, eta iazko bigarren seihilekotik aurrera, proiektu askotan pixkanaka aplikazio sorta zabala gauzatu dute, eta fabrikatzaile batzuek airez hoztutako energia biltegiratzeko produktuak alde batera utzi dituzte, likidoz hoztutako teknologiaren bidea guztiz bultzatuz. Beraz, airez hoztutako sistemarekin alderatuta, likidoz hoztutako sistemaren teknologia eta aplikazio-eszenatokiak heltzen jarraitzen dutenez, gaiago da energia biltegiratzeko sistemaren merkatuaren behar premiazkoei erantzuteko, eskala handiagoarekin eta energia-dentsitatea handitzen ari den heinean, energia-dentsitate handia, aztarna txikia, energia osagarriaren kontsumo txikia eta tenperatura-kontrol fineko abantailak arreta handiagoa erakarriko dute.
| Energia biltegiratzeko tenperatura kontrolatzeko ekipamenduen enpresak | |||
| Enpresa | Bezero nagusiak eta prozesua | Produktu nagusia | Errutina teknikoa |
| Envicool | CATL, BYD, Narada Power, KeLu Electronics, PingGao Group, Sunshine Power, Hyberstrong, baita kanpoko aire girotuen MC serieko potentzia-enpresa atzerritarrak, sistema-integratzaile nagusien MC seriea eta bateria-fabrikatzaileak ere; 2021ean, energia-biltegiratze-aire girotuen eta energia-biltegiratze-hozkailuen EMW serieko tenperatura-kontroleko negozio-sarrerak 337 milioi yuan izan ziren. | C serieko sistema integratzaile nagusiak eta bateria fabrikatzaileak; 2021eko energia biltegiratzeko aire girotua, EMW serieko energia biltegiratzeko hozkailua | Airezko hoztea, likidozko hoztea |
| Shenling | Estatuko sarea, etab. | Teilatuan muntatutako aire girotua, zutabe zatituko gelako aire girotua, txertatutako aire girotu integrala, gelan muntatutako zehaztasun handiko aire girotua zatituta | Airez hoztea |
| Tongfei | 2020an, enpresak energia biltegiratzeko tenperatura kontrolaren arloa zehazten hasi zen, eta bezeroen zerrenda zabaldu zuen Sunny Power, Kelong, Trinasolar eta abar barne hartzeko. | Likido bidez hoztutako sistemak, teilatuan muntatutako aire girotu industrialak, aire girotu industrial integratuak, aire girotu industrial zatituak, horman muntatutako aire girotuak | Airezko hoztea, likidozko hoztea |
| Gaolan | Gure bezero nagusiak bateria integrazio banatuen fabrikatzaileak eta bateria fabrikak dira, eta dagoeneko hasi gara lankidetzan Ningde Timesekin. | Litiozko bateria bakarreko energia biltegiratzeko likidozko hozte produktuetan oinarrituta, eskala handiko energia biltegiratzeko zentral elektrikoetarako likidozko hozte sisteman, aurrefabrikatutako kabinako energia biltegiratzeko likidozko hozte produktuetan, etab. | Hozte likidoa |
| Songzhi | Ningde Times, Vision Energy eta beste bezero batzuen hornitzaile sisteman sartu da, bi produktu ekoizpen masiboko fasean sartu direlarik eta hainbat produktu garapen fasean daudelarik. | Energia biltegiratzeko likidoz hoztutako kudeaketa termiko sistema (bi produktu ekoizpen masiboan, hainbat garapenean) | Airezko hoztea, likidozko hoztea |
| Aotecar | Ningde Times-i hornidura 2020an hasiko da, eta energia biltegiratzeko likidoz hoztutako kudeaketa termiko sistemaren beheko multzoko ekoizpena 2021ean hasiko da. | Energia Biltegiratzeko Likidozko Hozte eta Kudeaketa Termiko Sistema | Airezko hoztea, likidozko hoztea |
Etorkizunean hozteko energia likidoaren potentziala
Kostuari dagokionez, ikerketa garrantzitsuen arabera, hozte-efektu bera izan arren, hozte-sistema likidoen energia-kontsumoa airez hoztutako sistemena baino askoz txikiagoa izan ohi da. Beraz, hozte-sistema likidoaren hasierako inbertsio-kostua handiagoa den arren, energia biltegiratzeko sistemaren bizi-ziklo osoan kostu orokorra airez hoztutako sistemarena baino txikiagoa izan daiteke. Laburbilduz, uste dugu zenbait egoeratan hozte likidoak pixkanaka airez hoztea ordezkatuko duela energia biltegiratzeko tenperatura-kontrolerako modu nagusi gisa.
Hala eta guztiz ere, likido bidezko hozte-sistemek oraindik ere erronka batzuei aurre egin behar diete fidagarritasunari dagokionez. Lehen, likido bidezko hoztearen aplikazioa energia biltegiratzeko tenperatura kontrolatzeko arloan nahiko txikia zen, eta teknologiaren heldutasuna airez hoztutakoaren aldean oraindik ere badu aldea, batez ere funtzionamenduaren egonkortasunean eta fidagarritasunean. Zehazki, likido bidezko hozte-sistemaren hodiek korrosioa eta metaketa izateko joera dute, eta horrek hozgarria blokeatzea edo isurtzea eragiten du, eta urak, glikolak, silikonazko olioak eta beste hozgarri arrunt batzuek bateria kaltetu edo sistemaren zirkuitulaburra eragin dezakete, eta horrek energia biltegiratzeko zentralaren segurtasun arriskuak sortzen ditu.
Gainera, energia biltegiratzeko sistemaren diseinu-bizitza normalean 15 urtera iristen da, baina hozte likidoaren sistemaren barruko ponpa eta balbulen zerbitzu-bizitza askotan 7 urte ingurukoa da, eta desadostasun jakin bat dago bien artean. Beraz, oso litekeena da hozte likidoaren sistema mantendu edo osagaiak ordezkatu behar izatea, hozte likidoaren sistema itzaliz biltegiratze-proiektuaren funtzionamenduan zehar, eta horrek proiektuaren ekonomian eragina du. Noski, hozte likidoaren teknologiaren aurrerapenarekin, uste dugu arazo hauek bata bestearen atzetik konponduko direla, hozte likidoaren ikuspegi orokorra energia biltegiratzeko tenperatura-kontrolaren etorkizuneko garapen-joera izango dela oraindik ere.
