Miksi energian varastointi vaatii nestejäähdytysjärjestelmiä?
Teknologisen kehityksen ja kapasiteetin laajentumisen myötä "uuden energian ja energian varastoinnin" maailmanlaajuinen kehitys on mennyt vauhdilla viime vuosina. Alustavan selvityksen ja harjoittelun jälkeen energiajärjestelmän energian varastoinnin asemointi ja liiketoimintamalli ovat tulleet yhä selvemmiksi ja edellytykset energian varastointialan laajamittaiselle kehittämiselle ovat kypsyneet. Energian varastointimarkkinoiden kiihtyneen kehityksen kriittisessä vaiheessa turvallisuusasioista on tullut keskeinen alan yhteinen huolenaihe, ja energian varastoinnin lämpötilan hallinnan merkitys kasvaa edelleen.
Tällä hetkellä konttienergian varastointi on litiumakkujen energian varastoinnin päämuoto. Hankkeen yleisen mittakaavan laajenemisen myötä teollisuuden kehityksen väistämätön trendi on sen lisäksi, että energiavarastosäiliöitä otetaan käyttöön, konttien yksittäisen kapasiteetin ja energiatiheyden parantaminen. Energiavarastosäiliöiden mittakaavan ja energiatiheyden kasvaessa myös järjestelmän käytön aikana syntyvä lämpö lisääntyy merkittävästi. Siksi nestejäähdytyksen lämpötilansäätöjärjestelmien tärkeyttä korostetaan edelleen, jotta varmistetaan, että säiliön sisällä oleva lämpötila ja akkupakkausten välinen lämpötilaero ovat kohtuullisella tasolla.
Tehotyyppisissä energian varastointijärjestelmissä akkujen lataus- ja purkunopeuden kasvu asettaa myös korkeampia vaatimuksia lämpötilan säätökyvylle. Verrattuna energiapohjaisiin energian varastointijärjestelmiin, tehopohjaisilla energian varastointijärjestelmillä, kuten taajuusmodulaatiolla, on suhteellisen pienemmät yksittäiset mittakaavat, mutta ne vaativat usein toistuvaa nopeaa latausta ja purkamista käytön aikana. Asiaankuuluvien tutkimusten mukaan mitä suurempi litiumakkujen purkausnopeus, sitä enemmän lämpöä syntyy käytön aikana. Siksi tehotyyppisten energian varastointiprojektien käyttöasteen noustessa myös energian varastoinnin lämpötilan säätöjärjestelmä kohtaa suurempia haasteita. Tehokkaana jäähdytysmenetelmänä energian varastointijärjestelmien lataus- ja purkausnopeuksien kasvu edellyttää nestejäähdytyksen lämpötilan säädön tukea tehokkaamman ja luotettavamman toiminnan saavuttamiseksi.
Nestejäähdytys on jäähdytysmenetelmä, jossa käytetään nesteitä, kuten vettä ja etyleeniglykolia, väliaineena akun lämpötilan alentamiseksi lämpökonvektiolla. Ilmajäähdytykseen verrattuna nestejäähdytysjärjestelmien rakenne on monimutkaisempi ja kompaktimpi ilman suuria lämmönpoistokanavia ja vie suhteellisen pienen alueen. Toisaalta korkeamman lämmönsiirtokertoimen ja jäähdytysnesteen ominaislämpökapasiteetin ansiosta, joihin eivät vaikuta tekijät, kuten korkeus ja ilmanpaine, nestejäähdytysjärjestelmillä on vahvempi lämmönpoistokyky kuin ilmajäähdytteisillä järjestelmillä, joten ne sopivat paremmin laajojen ja korkean energiatiheyden energian varastointihankkeiden kehitystrendi. Kustannusnäkökulmasta tarkasteltuna asiaankuuluvien tutkimusten mukaan samalla jäähdytysteholla nestejäähdytysjärjestelmien energiankulutus on yleensä paljon pienempi kuin ilmajäähdytteisten.
Tästä syystä, vaikka nestejäähdytysjärjestelmien alkuinvestointikustannukset ovat suhteellisen korkeat, niiden kokonaiskustannukset energian varastointijärjestelmien koko elinkaaren ajalta voivat olla ilmajäähdytteisiä järjestelmiä alhaisemmat.
