Η παγκόσμια αγορά βλέπει αυξημένη ζήτηση για εγκαταστάσεις αποθήκευσης μπαταριών καθώς μπορούν να αντιμετωπίσουν την αστάθεια και την διακοπτόμενη φύση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Το BloombergNEF προβλέπει ότι η παγκόσμια αγορά αποθήκευσης ενέργειας θα αναπτυχθεί στις επόμενες δεκαετίες με την εγκατεστημένη ισχύ να αυξηθεί κατά 2000% έως το 2030.
Ανάμεσα σε πολλές λύσεις συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας (ESS), το υγρόψυκτο ESS προσελκύει μεγάλη προσοχή λόγω της προηγμένης τεχνολογίας θερμικής διαχείρισης, και άλλων χαρακτηριστικών όπως ένα ελάχιστο αποτύπωμα και έξυπνη λειτουργία και συντήρηση (O&M).
Αν και εταιρείες από διαφορετικά πεδία προσπαθούν να κυκλοφορήσουν το υγρό ψυχόμενο ESS τους, είναι δύσκολο να βρεις το ιδανικό υγρό ψυχόμενο ESS χωρίς επαγγελματικές οδηγίες. Παρακάτω θα βρείτε μερικές πληροφορίες που μπορεί να εμπνεύσουν τους ενδιαφερόμενους σε έργα και τους αποφασίζοντες.
Μπαταρίες: γεννημένες με ασυνέπεια και το «φαινομένο του κουβά»
Οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων είναι ένα απαραίτητο συστατικό του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας· ωστόσο, λόγω της ηλεκτροχημικής αστάθειας, η συνέπεια της μπαταρίας είναι σχετική ενώ η ασυνέπεια είναι απόλυτη. Η ασυνέπεια της μπαταρίας υπάρχει εγγενώς, και η ασυνέπεια συνεχίζει να επεκτείνεται όταν πολλές μπαταρίες λειτουργούν παράλληλα και η διαφορά θερμοκρασίας της μπαταρίας αυξάνεται. Έτσι, η ασυμφωνία χωρητικότητας της μπαταρίας εμφανίζεται όταν χρησιμοποιούνται μαζί κελιά με διαφορετικές αρχικές χωρητικότητες, γεγονός που μειώνει την απόδοση φόρτισης και εκφόρτισης ολόκληρου του συστήματος αποθήκευσης μπαταριών. Το νέο υγρό ψυχόμενο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μετριάζει την ασυνέπεια της μπαταρίας με προηγμένη τεχνολογία ψύξης αλλά δεν μπορεί να την εξαλείψει.
Ως αποτέλεσμα, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι εξοπλισμένο με ορισμένα συστήματα ελέγχου, συμπεριλαμβανομένου ενός συστήματος διαχείρισης μπαταριών (BMS) και ενός συστήματος μετατροπής ισχύος (PCS) για να εξασφαλιστεί η ισορροπία των μπαταριών. Το BMS μπορεί να παρακολουθεί και να υπολογίζει δεδομένα μπαταριών και να μεταφέρει δεδομένα στο PCS. Ως άλλος "εγκέφαλος" του συστήματος αποθήκευσης μπαταριών, το PCS ελέγχει τη χωρητικότητα φόρτισης και εκφόρτισης και εξασφαλίζει τη μέγιστη αποδοτικότητα.
Το «φαινόμενο του κουβά» σημαίνει ότι αν μια από τις σανίδες στον κουβά είναι κατεστραμμένη, δεν είναι η μεγαλύτερη σανίδα που καθορίζει πόσο νερό κρατάει ο κουβάς, αλλά η μικρότερη.
Αυτή η θεωρία ταιριάζει στο παραδοσιακό σύστημα αποθήκευσης μπαταριών όταν χιλιάδες μπαταρίες ελέγχονται από ένα PCS. Ένα πακέτο λιθίου-ιονικών μπαταριών παρομοιάζεται με έναν κουβά που περιέχει νερό, τα κύτταρα λιθίου-ιονικών που αποτελούν το πακέτο μπαταριών είναι οι σανίδες του κουβά, και το κύτταρο με τη χειρότερη απόδοση καθορίζει τη συνολική απόδοση του πακέτου μπαταριών. Το "φαινόμενο του κουβά" στις μπαταρίες θα εντείνει με το χρόνο, το οποίο τελικά επηρεάζει την αποτελεσματικότητα του συστήματος μπαταριών και μειώνει την απόδοση της επένδυσης του έργου.
Καταπολέμηση του «φαινόμενος κουβά» και εξασφάλιση υψηλότερης απόδοσης
Ο νέος ελεγκτής συστάδας της Sungrow για το υγρό ψυχόμενο ESS αντιμετωπίζει καλά το «φαινόμενο του κουβά». Ο ελεγκτής συστάδας μπορεί να φορτίζει και να εκφορτίζει μεμονωμένα τα ράφια μπαταρίας. Αναγνωρίζει την κατάσταση της μπαταρίας σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και ελέγχει δυναμικά την ισχύ φόρτισης και εκφόρτισης κάθε συστάδας σύμφωνα με την κατάσταση κάθε συστάδας μπαταρίας, εγγυώμενος ότι οι μπαταρίες με διαφορετικές χωρητικότητες στο σύστημα μπορούν να φορτιστούν και να εκφορτιστούν πλήρως, αυξάνοντας σημαντικά τη χωρητικότητα εκφόρτισης του συστήματος κατά 7%.
Εκτός από την απαλλαγή από το "φαινόμενο του κουβά", ο νέος ελεγκτής συστάδων σχεδιάστηκε για να επιτυγχάνει ένα θετικό φαινόμενο αλυσίδας.
Η Κατάσταση Φόρτισης (SOC) της αποθήκευσης μπαταριών είναι η πιο σημαντική παράμετρος εισόδου για να αντικατοπτρίζει το μέγεθος της υπολειπόμενης χωρητικότητας της λιθίου-μπαταρίας. Η βαθμονόμηση SOC επιτρέπει στον εναλλαστήρα να φορτίσει τις λιθίου-ιονικές μπαταρίες μέχρι να πληρούνται τα κριτήρια τέλους φόρτισης. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή χειροκίνητη βαθμονόμηση της SOC της μπαταρίας, ο ελεγκτής συστάδων μπορεί να επιτύχει αυτόματη βαθμονόμηση SOC χωρίς χρόνο διακοπής και χειροκίνητη βαθμονόμηση.
Επιπλέον, με τον ελεγκτή συστάδας, το υγρό ψυχόμενο ESS της Sungrow υποστηρίζει την μικτή χρήση παλαιών και νέων μπαταριών, και οι συστάδες μπαταριών μπορούν να λειτουργήσουν μόλις αντικατασταθούν. Η επέκταση της χωρητικότητας του συστήματος θα συμβαίνει συχνά εάν αυξηθεί η ζήτηση αποθήκευσης ενέργειας. Δεν απαιτείται επιπλέον PCS εάν η επεκταμένη χωρητικότητα είναι εντός του εύρους ισχύος του υπάρχοντος PCS. Επιπλέον, τα νέα και παλιά συστήματα μπαταριών μπορούν να συνδεθούν στον ίδιο PCS, μειώνοντας το κόστος του εξοπλισμού.
Επιπλέον, ο ελεγκτής συστάδων συμβάλλει στην ασφάλεια του συστήματος. Όταν συμβεί βραχυκύκλωμα ενός συνεχούς ρεύματος, το ρεύμα βραχυκυκλώματος κάθε συστάδας μπαταριών στο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας συγκλίνει στον κόμβο βραχυκυκλώματος, τότε το στιγμιαίο ρεύμα βραχυκυκλώματος θα είναι πολύ υψηλότερο από το ονομαστικό ρεύμα - δημιουργείται κίνδυνος ασφαλείας. Το υγρό ψυχόμενο ESS της Sungrow με τον ελεγκτή συστάδων μπορεί να διακόψει το κύκλωμα μεταξύ της συστάδας μπαταριών και του συνεχούς ρεύματος, μειώνοντας το ρεύμα βραχυκυκλώματος κατά 75% και εξαλείφοντας τον κίνδυνο ζημιάς εξοπλισμού από βραχυκύκλωμα.
Η συμμόρφωση είναι το πρώτο και ανώτερο βήμα
Η παγκόσμια συμμόρφωση είναι η αναγνωρισμένη και αυθεντική απόδειξη ενός συστήματος με υψηλή ποιότητα, ασφάλεια και αξιόπιστη απόδοση. Το PowerTitan, το υγρό ψυχόμενο ESS της Sungrow, επικεντρώνεται στην αγορά αποθήκευσης ενέργειας για βιομηχανική κλίμακα.
Μέσω προηγμένου σχεδιασμού ασφαλείας κυψέλης, ηλεκτρικής ασφαλείας και καταστολής πυρκαγιάς, το PowerTitan συμμορφώνεται πλήρως με τα διεθνή IEC 63056, IEC 62619, και τα Βορειοαμερικανικά UL 9540 και UL 9540A. Επιπλέον, συνδυάζεται με το σύστημα μπαταριών είναι ο σταθμός turnkey, που ενσωματώνει PCS και σταθμό μεσαίας τάσης. Ο σταθμός turnkey συμμορφώνεται πλήρως με το IEC 62271-202, δεδομένου του ενσωματωμένου σχεδιασμού και της αυστηρής επιλογής εξαρτημάτων για να διασφαλιστεί η ασφάλεια των ανθρώπων.
Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας είναι πολύπλοκο, καθώς απαιτείται γνώση σε διάφορα θέματα, ιδιαίτερα ηλεκτρονική ισχύος, ηλεκτροχημεία και διαμόρφωση δικτύου. Η Sungrow είναι μία από τις λίγες εταιρείες που έχει εμπειρία και πρακτική σε αυτούς τους τρεις τομείς. Ως πρώιμος εισβολέας στον τομέα αποθήκευσης ενέργειας, η Sungrow έχει επιτύχει την ετήσια αποστολή συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας με 3 GWh που αναπτύχθηκαν το 2021. Οι λύσεις αποθήκευσης ενέργειας με ψύξη υγρού της εταιρείας παρέχονται σε προηγμένα έργα, συμπεριλαμβανομένου του έργου 390MWh στο Τέξας, των έργων 750MWh στο Ισραήλ και του μεγαλύτερου έργου ηλιακής ενέργειας συν αποθήκευσης στη Νοτιοανατολική Ασία.
Καθώς τα ψυχρό υγρό ESS αρχίζουν να κυριαρχούν στην αγορά από το 2022 και μετά, οι παραπάνω τεχνικές καινοτομίες συμβάλλουν στη μακροπρόθεσμη κερδοφορία για τους ενδιαφερόμενους και εξασφαλίζουν την ανταγωνιστικότητα στην αγορά.
