Milline on uus lahendus energiasalvestise soojusjuhtimiseks?
Kuna puhta energia osakaal on järk-järgult suurenenud, on energia salvestamisel oluline roll elektritootmises, elektrivõrgus ja elektrisüsteemi kasutajas. Suure energiatiheduse, paindliku rakenduse ja kiire reageerimise eeliste tõttu areneb energiasalvesti kiiresti.
CNESA andmetel on 2021. aasta lõpuks kasutusele võetud globaalsete elektrienergia salvestamise projektide kumulatiivne paigaldatud skaala 209,4 GW ja uute energiasalvestite kumulatiivne paigaldatud skaala 25,4 GW. Turul domineerivad naatriumioonakud, mille turuosa on üle 90 protsendi ja 23,1 GW. Hiinas kasutusele võetud elektrienergia salvestamise projektide kogumaht on 46,1 GW, mis moodustab 22 protsenti kogu maailma turust. Uue energiasalvesti kumulatiivne paigaldatud skaala ulatub 5,73 GW-ni. Liitiumioonaku on uute energiasalvestite peamine tehnoloogiatee, mis moodustab 89,7 protsenti 5,14 GW-st.
Elektrokeemilise energia salvestamise põhikomponendina on akul suur oht termiliselt põgeneda. Ohutuse seisukohalt on energia salvestamise soojusjuhtimine äärmiselt oluline.
1. Soojusjuhtimine elektrokeemilises energiasalvestussüsteemis
Soojusjuhtimine on elektrokeemilise energiasalvestussüsteemi oluline osa, elektrokeemilise energia salvestamise tööstusahel jaguneb kolmeks osaks: ülesvoolu seadmete tarnija, keskvoolu integraator ja allavoolu rakendusots.
Ülesvoolu seadmete hulka kuuluvad akud, energiasalvestusmuundurid (PCS), akuhaldussüsteemid (BMS), energiahaldussüsteemid (EMS), soojusjuhtimine ja muud seadmed; Keskvoolu lingi tuumaks on süsteemiintegratsioon pluss EPC; Allavoolu stsenaariumid jagunevad toiteallika pooleks, elektrivõrgu pooleks ja kasutaja pooleks.
Enamik energiasalvestustööstuse ahela ettevõtteid on seotud 1-2 segmentidega, samas kui mõned ettevõtted on kaasatud kogu protsessi alates akust kuni süsteemiintegratsiooni ja isegi EPC-ni.
Aastatel 2011–2021 juhtus kogu maailmas kokku 32 energiasalvestava elektrijaama tulekahju ja plahvatusõnnetust. 2022. aasta jaanuarist maini juhtus üle 10 energiasalvestite tuleõnnetuse üle maailma. Aku energiasalvestusjaamade kiire arenguga Hiinas, mis on tingitud akude ja PCS-i kvaliteediprobleemidest või süsteemiintegraatorite ebaühtlasest ehitustegevusest, on akuenergia salvestamise võimalikud tuleohud tõsised ja tuleõnnetused sagedased.
16. aprillil 2021 toimus Pekingi Guoxuan Fuwei Energy Storage elektrijaamas tulekahju ja plahvatus. Uurimise andmetel oli tulekahju põhjuseks LFP aku sisemine lühis, mille tõttu aku kuumenes kontrollimatult ja süttis. Sama aasta juulis süttis testi ajal jahutussüsteemi lekke tõttu akuruumis Tesla energiasalvestussüsteemiga Megapack varustatud projekt "Victoria Big Battery" Austraalias.
Aku kuumenemine on tuleõnnetuste peamine põhjus.
Aku termiline jooksmine viitab sisemisele lühisele või välisele lühisele, mis põhjustab aku poolt lühikese aja jooksul suurel hulgal soojust, käivitades positiivsete ja negatiivsete toimeainete reaktsiooni ja elektrolüütide lagunemise, tekitades suures koguses kuuma ja põlevat ainet. gaasi, mille tagajärjeks on aku tulekahju või plahvatus.
Sagedased tulekahjud näitavad, et soojusjuhtimine on muutunud energiasalvestavate elektrijaamade ohutu töö tagamiseks oluliseks komponendiks.
2. Termilised lahendused
Praegu on energiasalvestise soojusjuhtimise suhteliselt küpsed soojuslahendused õhkjahutus ja vedelikjahutus, mille hulgas on praeguses energiasalvestussüsteemis põhivool õhkjahutus ning vedelikjahutusskeemi läbilaskvus peaks tulevikus veelgi kasvama. .
Soojusjuhtimine muutub energiasalvestussüsteemi tuumaks ning õhkjahutus ja vedelikjahutus on praegu küpsed tehnoloogiad. Energiasalvestise soojusjuhtimise jahutusmeetodid hõlmavad peamiselt järgmist kolme jahutustehnoloogiat: õhkjahutus (õhkjahutus), vedelikjahutus ja faasimuutusjahutus ning soojustorujahutus.
Õhkjahutus
Praegu kasutatakse õhkjahutustehnoloogiat peamiselt madala võimsustihedusega konteinerite energiasalvestussüsteemis ja side tugijaama energiasalvestussüsteemis. Ühest küljest on õhkjahutussüsteem lihtsa ülesehitusega, ohutu ja töökindel ning hõlpsasti rakendatav; Teisest küljest, kuna energiasalvestussüsteem ei ole energiatiheduse ja ruumi osas nii piirav kui akusüsteem, saab akude arvu suurendada, et saavutada väiksem töökiirus ja soojuse genereerimise kiirus.
Vedeljahutus
Vedelikjahutustehnoloogia kasutab vett või muid jahutusvedelikke soojuse hajutamiseks kaudse kontakti kaudu vedeliku jahutusplaadil ühtlaselt jaotunud juhiga.
Selle eelised hõlmavad järgmist:
1) Soojusallika lähedal, tõhus jahutus;
2) Võrreldes sama võimsusega konteineri õhujahutusskeemiga, ei pea vedelikjahutussüsteem kujundama õhukanalit, mis säästab rohkem kui 50 protsenti põrandapinnast ja sobib paremini tulevaseks suuremahuliseks energiasalvestiks. elektrijaam võimsusega 100 MW või rohkem;
3) Võrreldes õhkjahutussüsteemiga on rikete määr väiksem, kuna ventilaatorite ja muude mehaaniliste komponentide kasutamine on väiksem;
4) Vedeliku jahutuse madal müratase, mis säästab süsteemi energiatarbimist ja on keskkonnasõbralik.
Faasimuutusjahutus
Faasimuutusjahutus on jahutusmeetod, mis kasutab soojuse neelamiseks faasimuutusmaterjale.
Faasimuutusmaterjali valik mõjutab kõige rohkem aku soojuse hajumise efekti. Kui valitud faasimuutusmaterjali erisoojusvõimsus on suurem ja soojusülekandetegur suurem, on jahutusefekt samades tingimustes parem, vastasel juhul on jahutusefekt halvem.
Faasimuutusjahutuse eelised on kompaktne struktuur, madal kontaktsoojustakistus, hea jahutusefekt, kuid faasimuutusmaterjalil endal pole soojuse hajumise võimet, neeldunud soojus peab tuginema vedeliku jahutussüsteemile, õhkjahutussüsteemile jne. ., või faasimuutusmaterjal ei suuda jätkata soojuse neelamist.
Lisaks võtavad faasimuutusmaterjalid ruumi ja maksavad palju.
Sinda Themral on juhtiv jahutusradiaatorite tootja, saame kavandada ja toota iga põlvkonna Inteli, AMD jne. Protsessorid, meie tehas omab palju täpseid rajatisi ja seadmeid kvaliteetse CPU jahutusradiaatorite tootmiseks. Oleme termopartner paljude klientidega maailmas, nagu Flex, DellEMC, Foxconn jne. Kui teil on soojusvajadusi, võtke meiega ühendust.
