Mikä on uusi ratkaisu energian varastoinnin lämmönhallintaan?
Puhtaan energian osuuden kasvaessa vähitellen energian varastointi on tärkeässä roolissa sähköntuotannossa, sähköverkossa ja voimajärjestelmän käyttäjässä. Korkean energiatiheyden, joustavan sovelluksen ja nopean vasteen etujen ansiosta energian varastointi kehittyy nopeasti.
CNESA-tietojen mukaan vuoden 2021 loppuun mennessä käyttöön otettujen maailmanlaajuisten sähköenergian varastointiprojektien kumulatiivinen asennettu mittakaava on 209,4 GW ja uusien energiavarastojen kumulatiivinen asennettu mittakaava on 25,4 GW. Natriumioniakut hallitsevat markkinoita yli 90 prosentin markkinaosuudella ja 23,1 GW:lla. Kiinassa käyttöön otettujen sähköenergian varastointiprojektien yhteenlaskettu asennettu mittakaava on 46,1 GW, mikä on 22 prosenttia maailman kokonaismarkkinoiden koosta. Uuden energian varastoinnin kumulatiivinen asennettu mittakaava on 5,73 GW. Litiumioniakku on uuden energian varastoinnin valtavirran teknologiareitti, jonka osuus 5,14 GW:sta on 89,7 prosenttia.
Sähkökemiallisen energian varastoinnin ydinkomponenttina akulla on suuri riski terminen karkaamisesta. Turvallisuuden kannalta energian varastoinnin lämmönhallinta on erittäin tärkeää.
1. Lämmönhallinta sähkökemiallisessa energian varastointijärjestelmässä
Lämmönhallinta on tärkeä osa sähkökemiallista energian varastointijärjestelmää, sähkökemiallisen energian varastoinnin teollinen ketju on jaettu kolmeen osaan: alkupään laitetoimittaja, keskivirran integraattori ja loppupään sovelluspää.
Ylävirran laitteita ovat akut, energian varastointiinvertterit (PCS), akunhallintajärjestelmät (BMS), energianhallintajärjestelmät (EMS), lämmönhallintalaitteet ja muut laitteet; Keskivirran linkin ydin on järjestelmäintegraatio ja EPC; Loppuvaiheen skenaariot on jaettu tehonsyöttöpuolelle, sähköverkkopuolelle ja käyttäjäpuolelle.
Useimmat energian varastointialan ketjun yritykset ovat mukana 1-2 segmenteissä, kun taas muutama yritys on mukana koko prosessissa akusta järjestelmäintegraatioon ja jopa EPC:hen.
From 2011 to 2021, a total of 32 energy storage power station fire and explosion accidents occurred globally. From January to May 2022, more than 10 energy storage fire accidents occurred globally. With the rapid development of battery energy storage stations in China, due to the quality problems of batteries and PCS or the uneven construction performance of system integrators, the potential fire hazards of battery energy storage are serious and fire accidents are frequent.
16. huhtikuuta 2021 Pekingin Guoxuan Fuwei Energy Storage -voimalassa tapahtui tulipalo ja räjähdys. Tutkinnan mukaan tulipalon syynä oli LFP-akun sisäinen oikosulku, jonka seurauksena akku lämpeni hallitsemattomasti ja syttyi. Saman vuoden heinäkuussa Australiassa Teslan Megapack-energian varastointijärjestelmällä varustettu "Victoria Big Battery" -projekti syttyi palamaan akkutilassa testin aikana tapahtuneen jäähdytysjärjestelmän vuotamisen vuoksi.
Akun lämpökarkaaminen on suurin paloonnettomuuksien syy.
Akun lämpökarkaistuminen viittaa sisäiseen oikosulkuun tai ulkoiseen oikosulkuun, joka johtaa suureen määrään akun tuottamaa lämpöä lyhyessä ajassa, mikä laukaisee positiivisten ja negatiivisten aktiivisten aineiden reaktion ja elektrolyytin hajoamisen, jolloin syntyy suuri määrä kuumaa ja palavaa kaasua, mikä voi aiheuttaa akun tulipalon tai räjähdyksen.
Toistuvat tulipalot osoittavat, että lämmönhallinnasta on tullut olennainen osa energiaa varastoivien voimalaitosten turvallisen toiminnan varmistamista.
2. Lämpöratkaisut
Tällä hetkellä energian varastoivan lämmönhallinnan suhteellisen kypsiä lämpöratkaisuja ovat ilmajäähdytys ja nestejäähdytys, joista ilmajäähdytys on päävirta nykyisessä energian varastointijärjestelmässä, ja nestejäähdytysjärjestelmän läpäisevyyden odotetaan nousevan myös tulevaisuudessa. .
Lämmönhallinnasta tulee energian varastointijärjestelmän ydin, ja ilmajäähdytys ja nestejäähdytys ovat tällä hetkellä kypsiä teknologioita. Energiavarastollisen lämmönhallinnan jäähdytysmenetelmät sisältävät pääasiassa seuraavat kolme jäähdytystekniikkaa: ilmajäähdytys (ilmajäähdytys), nestejäähdytys ja faasimuutosjäähdytys sekä lämpöputkijäähdytys.
Ilmajäähdytys
Tällä hetkellä ilmajäähdytystekniikkaa käytetään pääasiassa konttienergian varastointijärjestelmässä ja viestintätukiaseman energian varastointijärjestelmässä, jossa on pieni tehotiheys. Toisaalta ilmajäähdytysjärjestelmä on rakenteeltaan yksinkertainen, turvallinen ja luotettava ja helppo toteuttaa; Toisaalta, koska energian varastointijärjestelmä ei ole yhtä rajoittava kuin tehoakkujärjestelmä energiatiheyden ja tilan suhteen, akkujen lukumäärää voidaan lisätä pienemmän toimintanopeuden ja lämmöntuottonopeuden saavuttamiseksi.
Nestejäähdytys
Nestejäähdytystekniikka käyttää vettä tai muita jäähdytysaineita lämmön haihduttamiseen epäsuoran kosketuksen kautta nestejäähdytyslevylle tasaisesti jakautuneen johtimen kanssa.
Sen etuja ovat:
1) lähellä lämmönlähdettä, tehokas jäähdytys;
2) Verrattuna saman kapasiteetin säiliön ilmajäähdytysjärjestelmään, nestejäähdytysjärjestelmän ei tarvitse suunnitella ilmakanavaa, joka säästää yli 50 prosenttia lattiapinta-alasta ja sopii paremmin tulevaan laajamittaiseen energian varastointiin. voimalaitos, jonka teho on 100 MW tai enemmän;
3) Ilmajäähdytysjärjestelmään verrattuna vikasuhde on pienempi, koska puhaltimien ja muiden mekaanisten komponenttien käyttö vähenee;
4) Alhainen nestejäähdytyksen melu, säästää järjestelmän virrankulutusta ja ympäristöystävällinen.
Vaiheenvaihtojäähdytys
Vaiheenmuutosjäähdytys on jäähdytysmenetelmä, jossa käytetään faasimuutosmateriaaleja lämmön imemiseen.
Vaiheenmuutosmateriaalin valinnalla on suurin vaikutus akun lämmönpoistovaikutukseen. Kun valitun faasimuutosmateriaalin ominaislämpökapasiteetti on suurempi ja lämmönsiirtokerroin suurempi, jäähdytysvaikutus samoissa olosuhteissa on parempi, muuten jäähdytysvaikutus on huonompi.
Vaiheenmuutosjäähdytyksen etuna on kompakti rakenne, alhainen kosketuslämpövastus, hyvä jäähdytysvaikutus, mutta itse faasimuutosmateriaalilla ei ole lämmönpoistokykyä, absorboituneen lämmön on perustuttava nestejäähdytysjärjestelmään, ilmajäähdytysjärjestelmään jne. ., tai faasimuutosmateriaali ei voi jatkaa lämmön absorboimista.
Lisäksi vaiheenvaihtomateriaalit vievät tilaa ja maksavat paljon.
Sinda Themral on johtava jäähdytyselementtien valmistaja, voimme suunnitella ja valmistaa jokaisen sukupolven Intelin, AMD:n jne. Prosessorit, Tehtaamme omistaa monia tarkkoja tiloja ja laitteita korkealaatuisten CPU-jäähdytyslevyjen valmistukseen. Olemme lämpökumppani monien asiakkaiden kanssa ympäri maailmaa, kuten Flex, DellEMC, Foxconn jne. Ota yhteyttä, jos sinulla on lämpövaatimuksia.
