Vzhledem k tomu, že buňky pro ukládání energie směřují k velké kapacitě a systémy pro ukládání energie směřují k éře 5 MWh+, staly se vývojovým trendem systémové integrace větší rozsah a vyšší hustota energie. Aplikační scénáře jsou navíc stále složitější a rozmanitější, což klade vyšší požadavky na životnost, bezpečnost, náklady a další faktory systémů skladování energie. Všechny tyto faktory podporují neustálý opakující se vývoj klíčových technologií komponent pro ukládání energie, včetně článků, PCS, BMS, EMS atd.
Jako rozhraní mezi bateriovým systémem ukládání energie a elektrickou sítí je střídač pro ukládání energie klíčovou součástí systému ukládání energie a hraje zásadní roli při zlepšování provozní účinnosti systému a zajišťování stability a spolehlivosti systému.
S rychlým růstem globální instalované kapacity obnovitelné energie prozkoumává odvětví skladování energie širší tržní prostor. Vážná „involuce“ však sužuje čínské společnosti pro skladování energie. Pokud chtějí prorazit, mohou se spolehnout pouze na základní konkurenceschopnost, jako jsou technologické produkty. Mezi nimi vysoká bezpečnost, nízké náklady a vysoká účinnost jsou prahové hodnoty, kterým se nelze při modernizaci technologie skladování energie vyhnout.
Mezi rozmanitými technickými cestami je v posledních dvou letech jedním z představitelů iterace technologie skladování energie kapalinové chlazení, které bylo aplikováno na baterie. Podle údajů se aplikace kapalinového chlazení v bateriích pro ukládání energie postupně zvyšuje a míra jeho penetrace na trh bude v roce 2023 činit asi 25 %, což je významný nárůst z 12 % v roce 2021.
"V celém systému skladování energie tvoří náklady na baterie asi 50 % a PCS asi 15 %. Technologie baterií má velký dopad na plán iterací PCS." Výrobce PCS uvedl, že směry technického vývoje PCS a baterií jsou v zásadě stejné a totéž platí pro technologii chlazení kapalinou.
Uvádí se, že PCS využívající kapalinové chlazení může produktu přinést vyšší hustotu výkonu, lepší ukazatele výkonu a lepší přizpůsobivost prostředí.
Ve srovnání s tradičním vzduchem chlazeným PCS má kapalinou chlazený PCS zjevné rozdíly v chladicím médiu, struktuře systému, účinnosti odvodu tepla a dalších aspektech.
Vzduchem chlazený PCS používá jako chladicí médium vzduch. Prostřednictvím ventilátorů a dalšího vybavení je vzduch vháněn komponentami PCS, aby se teplo odvádělo do prefabrikovaného vzduchového potrubí kabiny, a poté klimatizační systém v prefabrikované kabině teplo odvádí. Jeho výhodou je, že struktura systému je relativně jednoduchá a počáteční náklady na instalaci jsou nízké, ale z hlediska účinnosti odvodu tepla je vzduchem chlazený PCS zjevně slabý.
"Volba mezi chlazením kapalinou a chlazením vzduchem pro PCS pro ukládání energie je ve skutečnosti rovnováha mezi požadavky na výkon a rozptyl tepla." Zeng Chunbao, viceprezident Kehua Digital Energy a generální ředitel technologického centra, jednou poukázal na to, že při výkonu 2,5 MW chlazení vzduchem v podstatě dosáhlo svého limitu rozptylu tepla.
Z tohoto pohledu kapalinou chlazený PCS používá jako médium chladivo s vysokou tepelnou vodivostí. Nemrznoucí směs je poháněna vodním čerpadlem, aby cirkulovala v chladicí desce kapaliny, což jí umožňuje přímější kontakt s komponenty PCS, čímž se dosahuje vyšší účinnosti odvodu tepla.
Současně, protože chladicí kapalina má vyšší koeficient přenosu tepla a měrnou tepelnou kapacitu a není ovlivněna faktory, jako je nadmořská výška a tlak vzduchu, má systém chlazení kapaliny silnější schopnost odvádět teplo než systém chlazení vzduchem a je více vhodné pro rozsáhlé projekty skladování energie s vysokou hustotou energie.
Pokud jde o náklady, ačkoli jsou počáteční náklady na vzduchem chlazené PCS nižší, jeho účinnost odvádění tepla je omezená. Pro udržení vhodné teploty je nutné zvýšit počet a výkon ventilátorů, tím se však zvýší spotřeba energie a provozní náklady. Kapalinové chladicí systémy mají vyšší účinnost odvodu tepla a nižší spotřebu energie, což může snížit celkové náklady během celého životního cyklu.
Navíc, pokud jde o hustotu energie, ve srovnání se vzduchem chlazeným PCS, kapalinou chlazený PCS využívá ke snížení teploty elektrického zařízení tepelnou konvekci. Má složitější a kompaktnější strukturu, nevyžaduje rozmístění velkoplošných kanálů pro odvod tepla, zabírá relativně malou plochu a může efektivněji využívat prostor, čímž se zlepšuje hustota energie a celková účinnost elektráren pro akumulaci energie.
Kapalinou chlazené PCS přitahují stále více pozornosti společností. Podle neúplných statistik China Energy Storage Network mnoho společností rozšířilo své produktové řady na sektor kapalinou chlazených PCS, vyvíjí nebo již uvedlo na trh související produkty, a dokonce uvedly, že dosáhly sériové výroby.
U některých společností kapalinou chlazených PCS produktů lze zjistit, že v představeních produktů různých výrobců, různých specifikacích a různých aplikačních scénářích, kromě poutavých slov, jako je bezpečnost, náklady, efektivita a životnost, tichý režim, široký teplotní rozsah a extrémní pracovní podmínky se také často staly hlavními prvky propagace produktů. Z tohoto pohledu může kapalinou chlazené řešení PCS s mnoha výhodami získat větší prostor pro vývoj, protože v budoucnu bude narůstat frekvence systémových volání pro skladování energie.
Nicméně, jako téměř všechny nové technologické cesty v raných fázích jejich růstu, kapalinou chlazené PCS také získaly různé reakce.
Některé společnosti také poukázaly na to, že z hlediska praktického použití jsou kapalinou chlazené PCS stále ve fázi konceptu a existuje jen velmi málo produktů, které byly skutečně uvedeny do provozu.
Guo Xiangji řekl přímočařeji, že ačkoli technologie kapalinového chlazení má vynikající výkon při odvodu tepla, kompresor spotřebovává hodně elektřiny a chladič je komplikovaný na údržbu. Kromě toho je skličující problém potenciálního úniku kapalinového chladicího systému a špatná rovnoměrnost teploty jednofázového rozptylu tepla.
Pokud má kapalinou chlazené PCS stále málo zkušeností s praktickými aplikacemi a potřebuje čas na zdokonalování, pak bude vznik nové technologické cesty ještě větší výzvou pro kapalinou chlazené PCS, které je v rané fázi vývoje.
Pohled na celek z malé perspektivy. Vzhledem k tomu, že průmysl skladování energie je stále horký, bude pokračovat iterace a inovace technologií a řešení technologie rozptylu tepla aplikovaná na PCS mohou být nadále aktualizována. Kdo nakonec vyhraje, bude stále záležet na trhu.
Pokud jde o kapalinou chlazený PCS, který prochází testováním, existují pozitivní názory, že je vysoce konkurenceschopný v mnoha scénářích z pohledu komplexních nákladů na celý životní cyklus. Zda se však stane jednou z mainstreamových aplikací, se teprve uvidí.