Globální trh zaznamenává zvýšenou poptávku po zařízeních pro skladování baterií, protože mohou řešit volatilitu a přerušovanost obnovitelné energie. BloombergNEF předpovídá, že globální trh s energetickým skladováním poroste v nadcházejících desetiletích s instalovanou kapacitou, která by měla vzrůst o 2000 % do roku 2030.

Mezi mnoha řešeními systému ukládání energie (ESS) přitahuje kapalinou chlazené ESS velkou pozornost díky pokročilé technologii tepelného managementu a dalším vlastnostem, jako je minimální prostorové nároky a inteligentní provoz a údržba (O&M).

Ačkoli společnosti z různých oblastí usilují o uvedení svých kapalinou chlazených ESS, je náročné najít váš ideální kapalinou chlazený ESS bez odborných pokynů. Níže naleznete některé poznatky, které mohou inspirovat zainteresované strany a rozhodovatele projektu.

Baterie: narozené s nekonzistencí a „efektem kbelíku“

Lithium-ionové baterie jsou nezbytnou součástí systému skladování energie; avšak kvůli elektrochemické nestabilitě je konzistence baterie relativní, zatímco nekonzistence je absolutní. Nekonzistence baterií existuje inherentně a nekonzistence se dále rozšiřuje, když více baterií pracuje paralelně a rozdíl teplot baterií se zvyšuje. Tak dochází k nekonzistenci kapacity baterií, když jsou použity články s různými počátečními kapacitami, což snižuje účinnost nabíjení a vybíjení celého systému skladování baterií. Nový systém skladování energie s kapalinovým chlazením zmírňuje nekonzistenci baterií pokročilou chladicí technologií, ale nemůže ji eliminovat.

V důsledku toho je systém ukládání energie vybaven některými řídicími systémy včetně systému správy baterií (BMS) a systému přeměny výkonu (PCS) k zajištění vyvážení baterií. BMS může monitorovat a vypočítávat data baterií a přenášet data do PCS. Jako další „mozek“ systému ukládání baterií PCS řídí kapacitu nabíjení a vybíjení a zajišťuje maximální účinnost.

„Efekt kbelíku“ znamená, že pokud je jedna z desek v kbelíku poškozena, není to nejdelší deska, která určuje, kolik vody kbelík udrží, ale ta nejkratší.

Tato teorie se hodí pro tradiční systém skladování baterií, když jsou tisíce baterií ovládány jedním PCS. Lithium-iontový bateriový balík je přirovnán k vědru obsahujícímu vodu, lithium-iontové články, které tvoří bateriový balík, jsou prkna vědra, a článek s nejhorším výkonem určuje celkový výkon bateriového balíku. 'Věderkový efekt' v bateriích se bude časem zintenzivňovat, což nakonec ovlivní efektivitu bateriového systému a sníží návratnost investice projektu.

Boj proti „efektu kbelíku“ a zajištění vyšší účinnosti.

Nový shlukový regulátor od Sungrow pro kapalinou chlazený ESS efektivně řeší „efekt vědra“. Shlukový regulátor může nabíjet a vybíjet bateriové regály jednotlivě. Identifikuje stav baterií v milisekundách a dynamicky řídí výkon nabíjení a vybíjení každého shluku podle stavu každého shluku baterií, zajišťuje, že baterie s různými kapacitami v systému mohou být plně nabity a vybity, což výrazně zvyšuje vybíjecí kapacitu systému o 7%.

Kromě zbavení se 'efektu kbelíku' je nový shlukový regulátor navržen tak, aby dosáhl pozitivního řetězového efektu.

Stav nabití (SOC) bateriového úložiště je nejdůležitějším vstupním parametrem, který odráží velikost zbytkové kapacity lithium baterie. Kalibrace SOC umožňuje alternátoru nabíjet lithium-iontové baterie, dokud nejsou splněna kritéria pro ukončení nabíjení. Ve srovnání s tradiční manuální kalibrací SOC baterie může clusterový řadič dosáhnout automatické kalibrace SOC bez prostojů a manuální kalibrace.

Navíc s clusterovým řídicím systémem podporuje kapalinově chlazený ESS od Sungrow smíšené použití starých a nových baterií a bateriové clustery mohou fungovat po výměně. Rozšíření kapacity systému bude časté, pokud se zvýší poptávka po skladování energie. Další PCS není potřeba, pokud rozšířená kapacita je v rámci výkonového rozsahu stávajícího PCS. Navíc nové a staré bateriové systémy mohou být připojeny ke stejnému PCS, čímž se sníží náklady na zařízení.

Kromě toho přispívá klastrový regulátor k bezpečnosti systému. Když dojde ke zkratu stejnosměrné sběrnice, zkratový proud každého bateriového klastru v energetickém úložném systému se sbíhá do zkratového uzlu, poté bude okamžitý zkratový proud mnohem vyšší než jmenovitý proud – vzniká bezpečnostní riziko. Kapalinou chlazený ESS od Sungrowu s klastrovým regulátorem může odpojit obvod mezi bateriovým klastrem a stejnosměrnou sběrnicí, čímž sníží zkratový proud o 75 % a eliminuje riziko poškození zařízení způsobeného zkratem.

Dodržování předpisů je první a nejdůležitější krok

Globální shoda je uznávaným a autoritativním důkazem systému s vysokou kvalitou, bezpečností a spolehlivým výkonem. PowerTitan, kapalinou chlazený ESS Sungrow, se zaměřuje na trh energetického skladování pro utility.

Díky špičkovému designu bezpečnosti článků, elektrické bezpečnosti a protipožární bezpečnosti je PowerTitan plně v souladu s mezinárodními normami IEC 63056, IEC 62619 a severoamerickými UL 9540 a UL 9540A. Kromě toho je v párování s bateriovým systémem turnkey stanice, která integruje PCS a středonapěťovou stanici. Turnkey stanice je plně v souladu s IEC 62271-202, díky integrovanému designu a přísnému výběru komponent, aby byla zajištěna bezpečnost lidí.

Systém ukládání energie je složitý, protože je nutná znalost různých předmětů, zejména silnoproudé elektroniky, elektrochemie a tvorby sítě. Sungrow je jednou z mála společností, které mají odbornost a praxi v těchto třech vertikálách. Jako raný účastník v sektoru ukládání energie, Sungrow dosáhl roční dodávky systému ukládání energie s 3 GWh nasazenými v roce 2021. Kapalinou chlazená ESS řešení společnosti byla dodána na významné projekty včetně texaského projektu 390MWh, projektů 750MWh v Izraeli a největšího solárního projektu s ukládáním v jihovýchodní Asii.

Jak se kapalinou chlazené ESS začínají dominovat na trhu v roce 2022 a dále, výše uvedené technické inovace přispívají k dlouhodobé ziskovosti pro zúčastněné strany a zajišťují konkurenceschopnost na trhu.