Svetovni trg beleži povečano povpraševanje po baterijskih skladiščnih napravah, saj lahko obvladujejo spremenljivost in občasnost obnovljive energije. BloombergNEF napoveduje, da bo svetovni trg shranjevanja energije v prihodnjih desetletjih močno narasel, pri čemer naj bi se inštalirana zmogljivost do leta 2030 povečala za 2000%.

Med številnimi rešitvami sistemov za shranjevanje energije (ESS) tekočinsko hlajeni ESS zaradi napredne tehnologije toplotnega upravljanja in drugih značilnosti, vključno z najmanjšim tlorisom in inteligentnim upravljanjem ter vzdrževanjem (O&M), vzbuja veliko pozornosti.

Čeprav si podjetja z različnih področij prizadevajo predstaviti svoje ESS s tekočinskim hlajenjem, je brez strokovnih navodil težko najti idealen ESS s tekočinskim hlajenjem. Spodaj boste našli nekaj vpogledov, ki lahko navdihnejo deležnike projekta in odločevalce.

Baterije: rojene z neskladnostjo in »učinkom vedra«

Litij-ionske baterije so bistvena komponenta sistema za shranjevanje energije; vendar je zaradi elektrokemične nestabilnosti doslednost baterije relativna, nedoslednost pa absolutna. Nedoslednost baterij je inherentna in se še naprej povečuje, ko več baterij deluje vzporedno in se poveča temperaturna razlika med baterijami. Zato pride do neskladja v kapaciteti baterij, kadar se skupaj uporabljajo celice z različnimi začetnimi kapacitetami, kar zmanjšuje učinkovitost polnjenja in praznjenja celotnega sistema za shranjevanje energije. Novi tekočinsko hlajeni sistem za shranjevanje energije blaži nedoslednosti baterij z napredno tehnologijo hlajenja, vendar jih ne more odpraviti.

Zato je sistem za shranjevanje energije opremljen z nekaterimi nadzornimi sistemi, vključno s sistemom za upravljanje baterij (BMS) in sistemom za pretvorbo energije (PCS), da se zagotovi uravnoteženje baterij. BMS lahko spremlja in izračunava podatke baterije ter jih posreduje PCS. Kot še en »možganski« modul sistema za shranjevanje baterij PCS nadzira moč polnjenja in praznjenja ter zagotavlja največjo učinkovitost.

»Učinek vedra« pomeni, da če je ena od deščic v vedru poškodovana, količine vode, ki jo lahko drži vedro, ne določa najdaljša deščica, temveč najkrajša.

Ta teorija ustreza tradicionalnemu sistemu shranjevanja baterij, ko tisoče baterij nadzira en PCS. Litij-ionski baterijski paket lahko primerjamo z vedrom, napolnjenim z vodo, litij-ionske celice, iz katerih je sestavljen baterijski paket, pa so deske vedra, pri čemer celica z najslabšim delovanjem določa splošno zmogljivost baterijskega paketa. »Učinek vedra« v baterijah se bo sčasoma stopnjeval, kar bo na koncu vplivalo na učinkovitost baterijskega sistema in zmanjšalo donosnost naložbe v projekt.

Boj proti »učinku vedra« in zagotavljanje večje učinkovitosti

Novi krmilnik grozdov Sungrow za tekočinsko hlajen ESS učinkovito odpravlja »učinek vedra«. Krmilnik grozdov lahko posamezno polni in prazni baterijske regale. Stanje baterij zazna v milisekundah ter dinamično nadzira moč polnjenja in praznjenja vsakega grozda glede na stanje posameznega baterijskega grozda, s čimer zagotavlja, da je mogoče baterije z različno kapaciteto v sistemu v celoti napolniti in izprazniti, ter znatno poveča praznilno zmogljivost sistema za 7%.

Poleg odprave »učinka vedra« je novi krmilnik gruče zasnovan tako, da doseže pozitiven verižni učinek.

Stanje napolnjenosti (SOC) baterijskega hranilnika je najpomembnejši vhodni parameter, ki odraža velikost preostale zmogljivosti litijeve baterije. Umerjanje SOC omogoča alternatorju, da polni litij-ionske baterije, dokler niso izpolnjeni kriteriji za konec polnjenja. V primerjavi s tradicionalnim ročnim umerjanjem SOC baterije lahko krmilnik gruče izvede samodejno umerjanje SOC brez izpada in ročnega umerjanja.

Poleg tega sistem za shranjevanje energije Sungrow s tekočinskim hlajenjem in skupinskim krmilnikom podpira mešano uporabo starih in novih baterij, baterijski sklopi pa lahko delujejo tudi po zamenjavi. Do širitve sistemske zmogljivosti bo pogosto prišlo, če se bo povečalo povpraševanje po shranjevanju energije. Dodatni PCS ni potreben, če je razširjena zmogljivost znotraj območja moči obstoječega PCS. Poleg tega je mogoče nove in stare baterijske sisteme priključiti na isti PCS, kar zmanjšuje stroške opreme.

Poleg tega krmilnik gruče prispeva k varnosti sistema. Ob kratkem stiku na DC vodilu se kratkostični tok vsake baterijske gruče v sistemu za shranjevanje energije steka proti kratkostični točki, nato pa bo trenutni kratkostični tok precej višji od nazivnega toka — nastane varnostno tveganje. Sungrowov ESS s tekočinskim hlajenjem in krmilnikom gruče lahko prekine vezje med baterijsko gručo in DC vodilom, s čimer zmanjša kratkostični tok za 75 % in odpravi tveganje poškodb opreme zaradi kratkega stika.

Skladnost je prvi in najpomembnejši korak

Globalna skladnost je priznano in verodostojno dokazilo sistema z visoko kakovostjo, varnostjo in zanesljivim delovanjem. PowerTitan, Sungrowov ESS s tekočinskim hlajenjem, je osredotočen na trg shranjevanja energije v velikem obsegu.

Z najsodobnejšim oblikovanjem varnosti celic, električne varnosti in požarne zaščite je PowerTitan v popolni skladnosti z mednarodnimi standardi IEC 63056, IEC 62619 ter severnoameriškimi standardi UL 9540 in UL 9540A. Poleg tega je z baterijskim sistemom združena tudi pripravljena postaja na ključ, ki vključuje PCS in srednjenapetostno postajo. Pripravljena postaja na ključ je v popolni skladnosti z IEC 62271-202, zahvaljujoč integrirani zasnovi in strogemu izboru komponent, ki zagotavljata varnost ljudi.

Sistem za shranjevanje energije je kompleksen, saj zahteva znanje s številnih področij, zlasti močnostne elektronike, elektrokemije in oblikovanja omrežja. Sungrow je eno redkih podjetij, ki ima strokovno znanje in praktične izkušnje na teh treh področjih. Kot zgodnji udeleženec v sektorju shranjevanja energije je Sungrow dosegel letni obseg dobav sistemov za shranjevanje energije, pri čemer je bilo leta 2021 nameščenih 3 GWh. Rešitve ESS z tekočinskim hlajenjem podjetja so bile dobavljene za prelomne projekte, vključno s projektom v Teksasu z 390 MWh, projekti v Izraelu z 750 MWh in največjim projektom sončne energije z dodanim shranjevanjem v jugovzhodni Aziji.

Ko s tekočinsko hlajenim ESS v letu 2022 in pozneje začne prevladovati na trgu, zgoraj omenjene tehnične inovacije prispevajo k dolgoročni donosnosti za deležnike in zagotavljajo konkurenčnost na trgu.