Det globale marked ser en øget efterspørgsel efter batterilagringsanlæg, da de kan håndtere volatiliteten og usikkerheden ved vedvarende energi. BloombergNEF forudsiger, at det globale energilagringsmarked vil eksplodere i de kommende årtier med installationskapaciteten sat til at vokse 2000% inden 2030.
Blandt mange energilagringssystemløsninger tiltrækker det væskekølede ESS meget opmærksomhed på grund af den avancerede termiske styringsteknologi og andre funktioner, herunder et minimalt fodaftryk og intelligent drift og vedligeholdelse.
Selvom virksomheder fra forskellige områder stræber efter at lancere deres væskekølede ESS, er det udfordrende at finde din ideelle væskekølede ESS uden professionel vejledning. Nedenfor finder du nogle indsigter, der kan inspirere projektinteressenter og beslutningstagere.
Batterier: født med uoverensstemmelser og 'spande-effekten'
Lithium-ion batterier er en essentiel komponent i energilagringssystemet; dog, på grund af elektrokemisk ustabilitet, er batteriets konsistens relativ, mens inkonsistens er absolut. Batteriets inkonsistens eksisterer iboende, og inkonsistensen fortsætter med at udvide sig, når flere batterier fungerer parallelt, og batteriets temperaturforskel øges. Således opstår batterikapacitetsinkongruens, når celler med forskellige initiale kapaciteter bruges sammen, hvilket reducerer opladnings- og afladningseffektiviteten af hele batterilagringssystemet. Nyt væskekølet energilagringssystem mildner batteriinkonsistens med avanceret køleteknologi, men kan ikke eliminere den.
Som et resultat er energilagersystemet udstyret med nogle styresystemer, herunder et batteristyringssystem (BMS) og et effektkonverteringssystem (PCS) for at sikre batteribalancering. BMS kan overvåge og beregne batteridata og overføre data til PCS. Som en anden "hjerne" i batterilagersystemet styrer PCS opladnings- og afladningskapaciteten og sikrer maksimal effektivitet.
»Spandeffekten« betyder, at hvis en af brædderne i spanden er beskadiget, er det ikke det længste bræt, der bestemmer, hvor meget vand en spand kan indeholde, men det korteste.
Denne teori passer til det traditionelle batterilagringssystem, når tusinder af batterier kontrolleres af én PCS. En litium-ion-batteripakke lignes ved en spand, der indeholder vand, litium-ion-cellerne, der udgør batteripakken, er spandens brædder, og cellen med den dårligste præstation bestemmer den samlede præstation af batteripakken. “Spandeffekten” i batterier vil forstærkes over tid, hvilket i sidste ende påvirker batterisystemets effektivitet og reducerer projektets afkast på investeringen.
Bekæmpelse af 'spande-effekten' og sikring af højere effektivitet
Sungrows nye klyngestyring af den flydende kølede ESS adresserer godt "spandeffekten". Klyngestyringen kan oplade og aflade batterirakker individuelt. Den identificerer batteriets status på millisekunder og kontrollerer dynamisk opladnings- og afladningsstrømmen for hver klynge efter hver batteriklynges status, hvilket garanterer, at batterier med forskellig kapacitet i systemet kan oplades og aflades fuldt ud, og øger systemets afladningskapacitet markant med 7%.
Ud over at fjerne 'bøtteeffekten' er den nye klyngestyringsenhed designet til at opnå en positiv kædeeffekt.
Tilstanden af opladning (SOC) af batterilagringen er den vigtigste inputparameter for at afspejle størrelsen af litiumbatteriets restkapacitet. SOC-kalibreringen gør det muligt for vekselstrømsgeneratoren at oplade litium-ion-batterierne, indtil slut-af-opladningskriterierne er opfyldt. Sammenlignet med den traditionelle manuelle kalibrering af batteriets SOC, kan klyngestyringsenheden opnå automatisk SOC-kalibrering uden nedetid og manuel kalibrering.
Desuden, med cluster-controlleren, understøtter Sungrows væskekolet ESS blandet brug af gamle og nye batterier, og batteri-clusters kan køre, når de er udskiftet. Systemkapacitetsudvidelse vil ofte forekomme, hvis energilagringsbehovet stiger. En yderligere PCS er ikke påkrævet, hvis den udvidede kapacitet er inden for eksisterende PCS's effektområde. Desuden kan de nye og gamle batteriesystemer tilsluttes den samme PCS, hvilket reducerer udstyrskostninger.
Derudover bidrager clustercontrolleren til systemets sikkerhed. Når der opstår en kortslutning på en DC-bus, konvergerer kortslutningsstrømmen fra hver batteriklynge i energilagersystemet til kortslutningsknudepunktet, hvorved den øjeblikkelige kortslutningsstrøm vil være meget højere end den nominelle strøm – hvilket udgør en sikkerhedsrisiko. Sungrows væskekølede ESS med clustercontrolleren kan afbryde kredsløbet mellem batteriklyngen og DC-bussen, hvilket reducerer kortslutningsstrømmen med 75% og eliminerer risikoen for udstyrsbeskadigelse forårsaget af kortslutning.
Overholdelse er det første og øverste trin
Global overholdelse er den anerkendte og autoritative bevis for et system med høj kvalitet, sikkerhed og pålidelig ydeevne. PowerTitan, Sungrows flydendekølte energilagringssystem, fokuserer på energilagring til storskala anvendelser.
Gennem banebrydende celle-, elektrisk- og brandbekæmpelsessikkerhedsdesign er PowerTitan fuldt overensstemmende med de internationale standarder IEC 63056, IEC 62619 og de nordamerikanske UL 9540 og UL 9540A. Derudover er der tilknyttet batterisystemet en turnkey-station, der integrerer PCS og mellemspændingsstation. Turnkey-stationen er fuldt overensstemmende med IEC 62271-202, takket være integreret design og streng komponentvalg for at sikre menneskers sikkerhed.
Energilagringssystemet er komplekst, da viden på tværs af varierede fag, især effektelektronik, elektrokemi og grid forming, er nødvendig. Sungrow er en af de få virksomheder, der har ekspertise og praksis i disse tre vertikaler. Som en tidlig indtrænger i energilagringsektoren har Sungrow opnået sin årlige leverance af energilagringssystemer med 3 GWh installeret i 2021. Virksomhedens flydende kølede ESS-løsninger blev leveret til landmærkeprojekter inklusive 390MWh Texas-projektet, 750MWh projekter i Israel og det største sol-plus-lagerprojekt i Sydøstasien.
Da væskekølet ESS begynder at dominere markedet i 2022 og fremefter, bidrager de ovennævnte tekniske innovationer til langsigtet rentabilitet for interessenter og sikrer konkurrenceevne på markedet.
