Големиот број батерии во системот за складирање енергија, големиот капацитет и моќност, густиот распоред на батериите и сложените и променливи услови на работа се склони кон проблеми како што се нееднаква распределба на температурата и голема температурна разлика помеѓу батериите, што доведува до деградација на перформансите на батериите, намалување на капацитетот и скратен век на траење, влијаејќи на перформансите на целиот систем, а во сериозни случаи може да доведе до термичко бегство и безбедносни несреќи. Со цел да се реализира складирање на енергија во голем обем, средно-долг циклус, силна толеранција и висока насока на безбедносни перформанси, технологијата за течно ладење стана популарна насока во областа на термичко управување со складирањето енергија.
Моментално, на пазарот се присутни главните методи за термичко управување, кои се прикажани подолу.
Воздушно ладење
Воздушното ладење е еден вид метод на ладење кој користи воздух како ладен медиум и конвекциски пренос на топлина за да се намали температурата на батеријата, што е широко користено во индустриските ладилници, телекомуникациските базни станици и сценаријата за контрола на температурата на центрите за податоци, со релативно висока техничка зрелост и сигурност.
Течно ладење
Течното ладење е еден вид течност како фреон, кој користи проток на течност за да ја пренесе топлината генерирана од внатрешните компоненти на ИТ опремата во центарот за податоци кон надворешноста на опремата. Во споредба со воздушното ладење, структурата на системот за течно ладење е посложена и покомпактна и не бара распоредување на голема површина на канали за дисипација на топлина, па затоа зафаќа релативно мала површина.
Ладење на топлинските цевки
Ладењето на топлинската цевка се потпира на фазната промена на медиумот за ладење затворен во цевката за да се реализира пренос на топлина, со висока ефикасност на дисипација на топлина, безбедност и сигурност итн., но цената е исто така висока, а практичната примена во системи со батерии со голем капацитет, како што е складирањето на енергија, е релативно мала.
| Три главни технички рутински споредби за управување со топлина | |||
| Карактеристично | Воздушно ладење | Течно ладење | Фазна промена на гугање |
| Ладечки медиум | Воздух | Течност | Материјал за фазна промена |
| Метод на контакт | Директно | Индиректно | Директно |
| Дизајн | Лесно | Комплексен | Лесно |
| Ефикасност на пренос на топлина | Долна | Повисоко (0,5-10) | Средно |
| Цена | Долна | Повисоко | Средно |
| Заштита | Ниски барања, лесно за постигнување | Комплексен систем, тешко остварлив | Едноставен систем, лесен за постигнување |
| Коефициент на пренос на топлина | 25-100 | 1000-15.000 | / |
| Униформност на температурата | Неуниформност | Униформност | Униформност |
| Животен век | ≥10 години | 3-5 години | Поврзано со материјали |
| Инсталација | Лесно | Тешко | Лесно |
| Апликација | Ниска густина на енергија на батеријата, полнење и празнење | Висока густина на енергија на батеријата, полнење и празнење | Средно |
| Техничко ниво на зрелост | Зрел | Зрел | Незрел |
Поради повисокиот коефициент на пренос на топлина и специфичниот топлински капацитет на течноста за ладење и фактот дека не е под влијание на фактори како што се надморската височина и воздушниот притисок, системот за ладење со течност има посилен капацитет за дисипација на топлина од системот со воздушно ладење, што е поприлагодливо на трендот на развој на големи проекти за складирање на енергија со висока густина на енергија.
Од гледна точка на трошоците, според релевантните истражувања, во случај на ист ефект на ладење, потрошувачката на енергија кај системот за течно ладење е обично многу помала од системот со воздушно ладење. Затоа, иако почетната инвестициска цена на системот за течно ладење е поголема, неговата вкупна цена во текот на целиот животен циклус на системот за складирање енергија може да биде помала од онаа на системот со воздушно ладење. Накратко, веруваме дека во некои сценарија, се очекува течното ладење постепено да го замени воздушното ладење како главна форма на контрола на температурата за складирање енергија.
| Предностите на течното ладење | |
| Ниски трошоци за енергија | Течното ладење може да користи вода од 45°C/113F за ладење поголемиот дел од времето |
| Висока густина на моќност на ладење | Воздушното ладење за кабинети над 20kW значително го намалува ефектот на ладење со течност на ниво на чип и потопување. |
| Ниска потрошувачка на вода | Ладењето со испарување може да се елиминира или значително да се намали |
| Адаптација на сурови средини | Потопеното течно ладење не бара никаков проток на воздух и е изолирано од надворешната средина. |
| Ниско ниво на бучава | Течното ладење на ниво на чип бара само мала количина на проток на воздух |
| Униформна дисипација на топлина | Добра просечна дисипација на топлина за складирање на енергија и напојување на батерии. |
| Значително помала потрошувачка на енергија | Вкупната потрошувачка на енергија е ниска, под исти услови на капацитет за ладење, потрошувачката на енергија е само толку ниска како кај единиците со воздушно ладење. |
| Ефектите во текот на целата година се одржливи | Помалку погодени од времето, помала сезонска нестабилност |
Размерот на пазарот за течно ладење
Технологијата за течно ладење е препознаена од некои претпријатија за крајна употреба низводно.
Во август 2023 година, Longyuan Power Group ја објави втората серија на рамковна набавка на систем за ладење со течност и претходно склопена интегрирана кабина конвертор-бустер за електрани за складирање енергија во 2023 година, а проценката за набавка на систем за складирање енергија со ладење со течност беше 600 MW/1200 MWh; National Energy Group ја објави втората серија на рамковна тендерска понуда за опрема за складирање енергија во 2023 година, а вкупната количина на систем за батерии за ладење со течност за електрани за складирање енергија беше 600 MW/1200 MWh.
И од 2022 година, релевантните производители интензивно лансираа системи за складирање на енергија со течно ладење, а богатството на производи со течно ладење се зголемува.
Во мај 2022 година, Sunny Power ги лансираше PowerTitan за големи копнени електрани и PowerStack за комерцијално и индустриско складирање на енергија, кои користат системи со течно ладење.
Во проектот што го објави GCL EnerD дека ќе биде ставен во производство, течно-ладениот батериски пакет користи литиум-железо-фосфатни батериски ќелии, со максимален век на траење до 15.000 пати, а во исто време користи интегриран дизајн на цевки со течно ладење, со температурна разлика помала од 3°C. Интегрираните кабинети за складирање на енергија со течно ладење се категоризирани во две главни серии на производи, имено, 100kw и 200kw, кои можат да ја поддржат побарувачката за сите видови индустриски, комерцијални и индустриски електрани од различни големини и во какви било комбинации, а префабрикуваната форма може да го намали времето и трошоците за инсталација и дебагирање на лице место. Префабрикуваната форма може да го намали времето и трошоците за инсталација и пуштање во работа на лице место.
| Нов производ за складирање на енергија со течно ладење во 2022 година | ||||
| Не. | Претпријатие | Име на производот | Карактеристично | Апликација |
| Систем за складирање на енергија во контејнери | ||||
| 1 | Келонг | Систем за складирање на енергија со течно ладење Kelong S | Вклучувајќи батерија за складирање на енергија од 1500V, кластер, систем за ладење со течност, систем за безбедносна заштита и интелигентен систем за управување. Безбедно, паметно и едноставно. | Нова страна за производство на енергија, страна за мрежа, страна за корисници |
| 2 | Сангроу | ПауерТитан | Решение за складирање на енергија со течно ладење | Голема копнена електрана |
| 3 | Киназт | Систем за ладење со течност од новата генерација MUSE1.0 | Батерии од железен фосфат со керамичко обложена градба, допирање со елементи во трагови и BMS изедначување, алуминиумска рамка со структурни модули без виолетова боја: преграда за батерии со оцена IP67 со независен систем за противпожарна заштита, дизајн за следење на нивото на PACK и прскање на ниво на кластер, плоча за ладење со течност во форма на U и професионален дизајн на цевки. | / |
| 4 | Серматек | Систем за складирање на енергија во контејнери со течно ладење Serlattice | Дизајн за термичко управување со течно ладење со висока густина на системска интеграција, заштита од пожар на ниво на PACK: локален систем за предупредување за безбедност | Комерцијално и индустриско складирање на енергија |
| 5 | Хиберстронг | HyperSafe серија, суштински безбедна батерија во цврста состојба, систем за складирање на енергија со течност за ладење | Употребува батерија во цврста состојба од железо-фосфат од 280Ah; имплементира техничка гаранција во четири димензии на безбедност на батеријата, безбедност на интеграцијата, полициска безбедност и активна безбедност, со цел да се постигне безбедноста на целиот систем. | / |
| 6 | Жоугу | CX-1000 Систем за складирање на сурова енергија во контејнери | Со ниво на заштита IP54; заштита од корозија C4-5, модуларен и високо интегриран дизајн на повеќестепен противпожарен систем и претходно монтажно решение за кабина. | / |
| 7 | Нарадапауер | Систем за складирање енергија со течно ладење CenterL од новата генерација | Систем со течно ладење, наполнет со батерии од железо фосфат од 280Ah, системска платформа од 1500V со висока ефикасност и интеграција на максимална безбедност и долг век на траење, подобар LCOS, четири главни предности. | / |
| 8 | Ева | Eve 1500V систем за складирање на енергија со течно ладење | Со сеопфатна заштита, прецизна контрола на температурата, флексибилен распоред, висока ефикасност, четири основни предности, поддршка на напонска платформа DC1500V, брзо распоредување, брзо вмрежување | / |
| 9 | Ипотисеџ | Интелигентен систем за складирање на енергија од 1500V со течно ладење | Не е потребна инсталација, дизајн со течно ладење, двојна противпожарна заштита, интелигентен облак, анализа во реално време, десетгодишен век на траење, доживотно работење и одржување | Интеграција на обновлива енергија во мрежата, помошни услуги на мрежата, пренос и дистрибуција на мрежата, дистрибуирани и микромрежи |
| 10 | Чинтпауер | Нова генерација Систем за складирање на енергија PowerBlock | Високо интегриран модул за складирање на енергија, кутија со висок напон, систем за контрола на температурата, систем за рано предупредување од пожар, систем за дистрибуција на електрична енергија итн. | Големи постројки за складирање на енергија |
| 11 | Тринасолар | Производи од кабинети за складирање енергија со течност ладена TrinaStorageEle menta | Со „економична, врвна безбедност, интелигентно работење и одржување, практично и флексибилно“ четири главни предности | / |
| 12 | Хитиум | Контејнер со течно ладење од нова генерација | Усвојување на технологија за странично ладење, оптимизирање на распределбата на температурата на системот преку дизајн на повеќестепен систем за термичко управување со променлив дијаметар; дизајн на повеќекратна електрична заштита; безбедност на системот со помош на дизајн на систем за олеснување на експлозија во издувниот канал и систем за гаснење пожар. | Страна на мрежата, страна на напојувањето |
| 13 | Групата Shuangdeng | Shuangdeng PowerBank Нов систем за складирање енергија со течно ладење | Мултидимензионално противпожарување и претходно склопен дизајн на целиот систем со технологија за ладење со течност | Големи постројки за складирање на енергија |
| Сè во еден кабинет за складирање енергија | ||||
| 1 | Сангроу | PowerStack | Решение за складирање на енергија со течно ладење за „тројна интеграција на енергија“ | Комерцијални и индустриски електрани |
| 2 | Теплоре | Систем за дистрибуирано складирање на енергија TensorpackT | Усвојувајќи високо интегриран дизајнерски концепт, кабинетот интегрира батерија, BMS EMS, систем за термичко управување, двонасочен конвертор DC/AC и противпожарен систем во едно. | Индустриски и комерцијални сценарија како што се фабрички паркови, станици за полнење, комерцијални згради, центри за податоци итн. |
| 3
| Серматек | Вградени надворешни кабинети со течно ладење | Високо интегриран PCS, батерија, течен ладилник, дистрибуција на енергија и систем за противпожарна заштита: широка парадигма на влезен напон, максимална поддршка за 4 паралелни единици: 3-слојна BMS архитектура, дигитализиран LCD дисплеј, опремен со интелигентен EMS, за да се постигне собирање и следење на податоци за поврзаната опрема. | / |
| 4 | Синексел | Надворешен кабинет за складирање батерии | Мали индустриски и комерцијални корисници користат предавател за складирање на енергија од 30kW како јадро. Поддржува повеќе кабинети паралелно, за да се задоволи нивото на мегавати на средни и големи индустриски и комерцијални заедници, острови и други полиња регистрирани во мрежата, исклучена мрежа, сценарија со слаба мрежа, „вклучи и пушти“, интегриран „сè-во-едно“ дизајн. | Мали комерцијални и индустриски корисници |
| 5 | Хиберстронг | Нова генерација на течно ладени кабинети за складирање од серијата HyperSafe за суштински безбедни цврсти батерии | Користи батерија во цврста состојба од калиум, железо, фосфат и др. од 280Ah; имплементира технички заштитни мерки во четирите димензии на безбедноста на батеријата, безбедноста на производството, безбедноста на управувањето и активната безбедност за да се постигне безбедноста на целиот систем. | Складирање на енергија во домаќинствата, електрана за складирање на енергија, комерцијално и индустриско складирање на енергија |
| 6 | Jd-енергија | Модуларен извор на течност за ладење од страна на мрежата 1500V енергетски блок eBlock372 | Дизајн „Ал-во-едно“, батерија, BMS, висок PCS, безбедносен систем, систем за управување со топлина во еден стандардизиран надворешен кабинет, формирајќи интегриран систем за складирање енергија „plug-and-play“ за индустриски и комерцијални електрани. | изворна мрежна страна |
| 7 | Комерцијална и индустриска страна на клиентите Производи од 1000V енергетски блокови eBlock200 | / | Комерцијална и индустриска корисничка страна | |
| Високонапонски каскаден систем за складирање на енергија | ||||
| 1 | Џинпан Технологија | Целосно ладен со течност Каскадно складирање со висок напон од 35kV/12,5MW/25 MWh | Не е потребен трансформатор, директен пристап до висок напон над 6KV. Мрежа: користејќи технологија за изедначување на активна батерија, технологија за складирање на енергија со висок напон и технологија за термичко управување со целосно ладење со течност. | Генерациска страна, мрежна страна, индустриска и комерцијална корисничка страна |
| 2 | Жигуанг | Каскаден тип 35kV високонапонски систем за складирање на енергија со голем капацитет, директно монтиран | Заеднички развиен од „Жигуанг енерџи сторејшн“, Енергетската академија „Хуаненг Ќингненг“ и Универзитетот Џиаотонг во Шангај, тој е погоден за изградба на нови електрани за складирање на енергија и големи електрани за складирање на електрохемиска енергија на ниво на GW. | Големи постројки за складирање на енергија |
Во моментов, вклучувајќи ги домашните и странските производители на интеграција на складирање на енергија, во основа ја лансираа опремата за складирање на енергија базирана на технологија за термичко управување со течно ладење, а од втората половина на минатата година, во многу проекти постепено се спроведуваат во широк спектар на апликации, некои производители дури се откажаа од производите за складирање на енергија со воздушно ладење, целосно преминувајќи на течно ладење. Затоа, во споредба со воздушно ладењето, со технологијата и сценаријата за примена на системот со течно ладење, тој е во можност да ги задоволи итните потреби на пазарот за системи за складирање на енергија, а густината на енергијата се зголемува, со висока густина на енергија, мало отпечаток, ниска потрошувачка на помошна енергија и предностите за фина контрола на температурата ќе привлечат поголемо внимание.
| Компании за опрема за контрола на температурата на складирање на енергија | |||
| Претпријатие | Главни клиенти и процес | Главен производ | Техничка рутина |
| Енвикул | CATL, BYD, Narada Power, KeLu Electronics, PingGao Group, Sunshine Power, Hyberstrong, како и странски серии MC на моќни клима уреди за надворешни кабинети, серии MC на мејнстрим системски интегратори и производители на батерии; бизнис приходите на клима уреди за складирање енергија во 2021 година, серијата EMW на ладилници за складирање енергија изнесуваа 337 милиони јуани. | Главните системски интегратори и производители на батерии од серијата C; клима уред за складирање на енергија за 2021 година, ладилник за складирање на енергија од серијата EMW | Воздушно ладење, течно ладење |
| Шенлинг | Државна мрежа, итн. | Интегрален клима уред монтиран на покрив, клима уред со сплит колона, интегриран вграден клима уред, сплит прецизен клима уред монтиран во просторија | Воздушно ладење |
| Тонгфеи | Во 2020 година, компанијата започна да го поставува полето на контрола на температурата за складирање на енергија и ги прошири своите клиенти за да ги вклучи Sunny Power, Kelong, Trinasolar итн. | Системи со течно ладење, индустриски клима уреди монтирани на покрив, интегрирани индустриски клима уреди, сплит индустриски клима уреди, клима уреди монтирани на ѕид | Воздушно ладење, течно ладење |
| Гаолан | Нашите главни клиенти се производители на дистрибуирани интеграции на батерии и фабрики за батерии, а веќе започнавме соработка со Ningde Times. | Врз основа на производи за ладење со течност за складирање на енергија со литиумски батерии во еден кабинет, голем систем за ладење со течност за електрана за складирање на енергија, префабрикувани производи за ладење со течност за складирање на енергија во кабина итн. | Течно ладење |
| Сонгџи | Влезе во системот на добавувачи на Ningde Times, Vision Energy и други клиенти, со два производи кои влегуваат во фаза на масовно производство и неколку производи во развој. | Систем за термичко управување со течност-ладење за складирање на енергија (два производи во масовно производство, неколку во развој) | Воздушно ладење, течно ладење |
| Аотекар | Испораките за „Нингде Тајмс“ ќе започнат во 2020 година, а производството на најниската серија на систем за термичко управување со течно ладење за складирање на енергија ќе започне во 2021 година. | Систем за складирање на енергија со течност за ладење и термичко управување | Воздушно ладење, течно ладење |
Потенцијалот на енергијата за ладење со течност во иднина
Во однос на трошоците, според релевантните студии, потрошувачката на енергија на системите за ладење со течност е обично многу помала од онаа на системите со воздушно ладење, со оглед на истиот ефект на ладење. Затоа, иако почетната инвестициска цена на системот за ладење со течност е поголема, неговата вкупна цена во целиот животен циклус на системот за складирање енергија може да биде помала од онаа на системот со воздушно ладење. Накратко, веруваме дека во некои сценарија, се очекува ладењето со течност постепено да го замени воздушното ладење како главна форма на контрола на температурата за складирање енергија.
И покрај ова, системите за течно ладење сè уште се соочуваат со одредени предизвици во однос на сигурноста. Претходно, примената на течното ладење во областа на контролата на температурата на складирање на енергија е релативно мала, а зрелоста на технологијата во споредба со воздушно ладење сè уште има одреден јаз, особено во стабилноста и сигурноста на работењето. Поточно, цевките на системот за течно ладење се склони кон корозија и таложење, што резултира со блокирање или истекување на течноста за ладење, додека водата, гликолот, силиконското масло и другите вообичаени течности за ладење можат да ја оштетат батеријата или да предизвикаат краток спој на системот, што резултира со безбедносни ризици за електраните за складирање на енергија.
Покрај тоа, проектираниот век на траење на системот за складирање на енергија обично достигнува 15 години, но работниот век на пумпите и вентилите во системот за течно ладење е често околу 7 години, и постои одредена несовпаѓање помеѓу двете. Затоа, многу е веројатно дека системот за течно ладење ќе треба да се одржува или компонентите да се заменат со исклучување на системот за течно ладење во текот на работата на проектот за складирање, што влијае на економичноста на проектот. Секако, со напредокот на технологијата за течно ладење, веруваме дека се очекува овие проблеми да се решаваат еден по друг, а целокупниот поглед на течното ладење сè уште ќе биде идниот тренд на развој на контролата на температурата на складирањето енергија.
