Globalny rynek odnotowuje wzrost popytu na magazyny energii, ponieważ mogą one radzić sobie ze zmiennością i przerywanym charakterem energii odnawialnej. BloombergNEF prognozuje, że globalny rynek magazynowania energii gwałtownie wzrośnie w nadchodzących dziesięcioleciach, a moc instalacyjna ma wzrosnąć o 2000% do 2030 roku.

Spośród wielu rozwiązań systemów magazynowania energii (ESS), chłodzony cieczą ESS przyciąga dużo uwagi dzięki zaawansowanej technologii zarządzania termicznego oraz innym cechom, w tym minimalnej powierzchni zajmowanej i inteligentnej eksploatacji i konserwacji (O&M).

Chociaż firmy z różnych dziedzin starają się wprowadzać swoje płynnie chłodzone ESS, znalezienie idealnego płynnie chłodzonego ESS bez profesjonalnych wskazówek jest wyzwaniem. Poniżej znajdziesz kilka spostrzeżeń, które mogą zainspirować interesariuszy projektu i decydentów.

Baterie: z natury nierównomierne i efekt „kubełkowy”

Baterie litowo-jonowe są istotnym składnikiem systemu magazynowania energii; jednakże ze względu na niestabilność elektrochemiczną, spójność baterii jest względna, podczas gdy niespójność jest bezwzględna. Niespójność baterii istnieje z natury i dalej się powiększa, gdy wiele baterii działa równolegle, a różnica temperatur baterii wzrasta. W ten sposób występuje niezgodność pojemności baterii, gdy ogniwa o różnych początkowych pojemnościach są używane razem, co zmniejsza wydajność ładowania i rozładowywania całego systemu magazynowania baterii. Nowy system magazynowania energii z chłodzeniem cieczą łagodzi niespójność baterii za pomocą zaawansowanej technologii chłodzenia, ale nie może jej wyeliminować.

W rezultacie, system magazynowania energii jest wyposażony w niektóre systemy kontrolne, w tym system zarządzania baterią (BMS) i system konwersji mocy (PCS), aby zapewnić równowagę baterii. BMS może monitorować i obliczać dane baterii oraz przekazywać dane do PCS. Jako kolejny „mózg” systemu magazynowania baterii, PCS kontroluje zdolność ładowania i rozładowywania oraz zapewnia maksymalną wydajność.

Efekt „wiadra” oznacza, że jeśli jedna z desek w wiadrze jest uszkodzona, to nie najdłuższa deska decyduje o tym, ile wody wiadro może pomieścić, ale najkrótsza.

Ta teoria pasuje do tradycyjnego systemu magazynowania baterii, gdy tysiące baterii są kontrolowane przez jeden PCS. Paczka baterii litowo-jonowych jest porównywana do wiadra zawierającego wodę, ogniwa litowo-jonowe, które tworzą paczkę baterii, są deskami wiadra, a ogniwo o najgorszej wydajności określa ogólną wydajność paczki baterii. Efekt „wiadra” w bateriach będzie się nasilał z czasem, co ostatecznie wpłynie na wydajność systemu baterii i zmniejszy zwrot z inwestycji projektu.

Zwalczanie 'efektu wiadra' i zapewnianie wyższej efektywności

Nowy kontroler klastrowy chłodzonego cieczą ESS firmy Sungrow dobrze rozwiązuje "efekt wiadra". Kontroler klastrowy może ładować i rozładowywać stojaki akumulatorowe indywidualnie. Identyfikuje stan akumulatora w milisekundach i dynamicznie kontroluje moc ładowania i rozładowywania każdego klastra zgodnie ze stanem każdego klastra akumulatorowego, gwarantując, że akumulatory o różnych pojemnościach w systemie mogą być w pełni naładowane i rozładowane, znacząco zwiększając zdolność rozładowywania systemu o 7%.

Oprócz pozbycia się „efektu wiadra”, nowy kontroler klastrowy jest zaprojektowany do osiągnięcia pozytywnego efektu łańcuchowego.

Stan naładowania (SOC) magazynu baterii jest najważniejszym parametrem wejściowym, odzwierciedlającym rozmiar pozostałej pojemności baterii litowej. Kalibracja SOC pozwala alternatorowi ładować baterie litowo-jonowe, aż zostaną spełnione kryteria końca ładowania. W porównaniu z tradycyjną ręczną kalibracją SOC baterii, kontroler klastra może osiągnąć automatyczną kalibrację SOC bez przestojów i ręcznej kalibracji.

Dodatkowo, dzięki kontrolerowi klastrowemu, chłodzony cieczą system magazynowania energii Sungrow (ESS) obsługuje mieszane użycie starych i nowych baterii, a klastry baterii mogą działać po wymianie. Rozszerzanie pojemności systemu będzie często występować, jeśli wzrośnie zapotrzebowanie na magazynowanie energii. Dodatkowy PCS nie jest wymagany, jeśli rozszerzona pojemność mieści się w zakresie mocy istniejącego PCS. Co więcej, nowe i stare systemy bateryjne można podłączyć do tego samego PCS, co zmniejsza koszty sprzętu.

Dodatkowo, kontroler klastra przyczynia się do bezpieczeństwa systemu. Kiedy dochodzi do zwarcia szyny DC, prąd zwarciowy każdego klastra akumulatorów w systemie magazynowania energii zbiega się do węzła zwarciowego, wtedy chwilowy prąd zwarciowy będzie znacznie wyższy niż prąd znamionowy — stanowi to ryzyko bezpieczeństwa. System ESS z chłodzeniem cieczą Sungrow z kontrolerem klastra może rozłączyć obwód między klastrem akumulatorów a szyną DC, zmniejszając prąd zwarciowy o 75% i eliminując ryzyko uszkodzenia sprzętu spowodowanego zwarciem.

Zgodność jest pierwszym i najważniejszym krokiem

Globalna zgodność jest uznanym i autorytatywnym dowodem systemu o wysokiej jakości, bezpieczeństwie i niezawodnej wydajności. PowerTitan, płynnie chłodzony ESS Sungrow, koncentruje się na rynku magazynowania energii na skalę użytkową.

Dzięki zaawansowanemu bezpieczeństwu komórek, bezpieczeństwu elektrycznemu i projektowi gaszenia pożarów, PowerTitan jest w pełni zgodny z międzynarodowymi normami IEC 63056, IEC 62619 oraz północnoamerykańskimi UL 9540 i UL 9540A. Dodatkowo, w parze z systemem bateryjnym jest stacja klucz w ręku, która integruje PCS i stację średniego napięcia. Stacja klucz w ręku jest w pełni zgodna z IEC 62271-202, dzięki zintegrowanemu projektowi i ścisłemu doborowi komponentów, aby zapewnić bezpieczeństwo ludzi.

System magazynowania energii jest złożony, ponieważ wymaga wiedzy z różnych dziedzin, szczególnie elektroniki mocy, elektrochemii i formowania sieci. Sungrow jest jedną z nielicznych firm, które mają ekspertyzę i praktykę w tych trzech pionach. Jako wczesny uczestnik w sektorze magazynowania energii, Sungrow osiągnął roczną wysyłkę systemów magazynowania energii z 3 GWh wdrożonymi w 2021 roku. Rozwiązania ESS z chłodzeniem cieczą firmy zostały dostarczone do kluczowych projektów, w tym projektu w Teksasie o mocy 390 MWh, projektów w Izraelu o mocy 750 MWh oraz największego projektu solarno-magazynowego w Azji Południowo-Wschodniej.

Gdy ESS chłodzony cieczą zaczyna dominować na rynku w 2022 roku i później, wspomniane innowacje techniczne przyczyniają się do długoterminowej rentowności dla interesariuszy i zapewniają konkurencyjność na rynku.