Глобальний ринок відчуває зростання попиту на акумулювальні сховища, оскільки вони можуть вирішувати проблеми мінливості та переривчастого характеру відновлюваної енергії. BloombergNEF прогнозує, що глобальний ринок енергозберігання різко зросте в найближчі десятиліття, а встановлена потужність зросте на 2000% до 2030 року.
Серед багатьох рішень систем зберігання енергії (ESS), ESS з рідинним охолодженням привертає багато уваги завдяки передовій технології теплового управління та іншим характеристикам, включаючи мінімальний слід та інтелектуальне обслуговування та експлуатацію (O&M).
Хоча компанії з різних галузей прагнуть запустити свої рідинно-охолоджувані ESS, без професійних вказівок складно знайти ідеальний рідинно-охолоджуваний ESS. Нижче ви знайдете деякі ідеї, які можуть надихнути зацікавлених сторін проекту та осіб, що приймають рішення.
Акумулятори: народжені з неоднорідністю та "ефектом відра"
Літій-іонні акумулятори є важливою складовою системи зберігання енергії; однак через електрохімічну нестабільність, узгодженість акумулятора є відносною, тоді як неузгодженість — абсолютною. Неузгодженість акумулятора існує внутрішньо, і вона продовжує розширюватися, коли кілька акумуляторів працюють паралельно, а різниця температур акумулятора збільшується. Таким чином, невідповідність ємності акумулятора виникає, коли комірки з різною початковою ємністю використовуються разом, що знижує ефективність заряду та розряду всієї системи зберігання акумуляторів. Нова система зберігання енергії з рідинним охолодженням зменшує неузгодженість акумуляторів за допомогою передової технології охолодження, але не може її усунути.
В результаті, система накопичення енергії оснащена деякими системами управління, включаючи систему управління акумулятором (BMS) та систему перетворення потужності (PCS), для забезпечення балансування акумулятора. BMS може моніторити та обчислювати дані акумулятора, і передавати дані до PCS. Як інший «мозок» системи накопичення акумуляторів, PCS контролює ємність заряджання та розряджання і забезпечує максимальну ефективність.
«Ефект відра» означає, що якщо одна з дошок у відрі пошкоджена, то не найдовша дошка визначає, скільки води тримає відро, а найкоротша.
Ця теорія підходить для традиційної системи зберігання акумуляторів, коли тисячами акумуляторів керує один PCS. Літій-іонний акумуляторний блок порівнюється з відром, що містить воду, літій-іонні комірки, які складають акумуляторний блок, є дошками відра, і комірка з найгіршою продуктивністю визначає загальну продуктивність акумуляторного блока. "Ефект відра" в акумуляторах посилюватиметься з часом, що в кінцевому підсумку вплине на ефективність системи акумуляторів і зменшить рентабельність проекту.
Боротьба з "ефектом відра" та забезпечення вищої ефективності
Новий кластерний контролер рідинно-охолоджуваної ESS від Sungrow ефективно вирішує “ефект відра”. Кластерний контролер може заряджати та розряджати батарейні стелажі індивідуально. Він визначає стан батареї за мілісекунди та динамічно контролює потужність зарядки та розрядки кожного кластера відповідно до стану кожного батарейного кластера, гарантуючи, що батареї з різними ємностями в системі можуть бути повністю заряджені та розряджені, значно збільшуючи розрядну здатність системи на 7%.
Окрім позбавлення від "ефекту відро", новий контролер кластера розроблений для досягнення позитивного ланцюгового ефекту.
Стан заряду (SOC) акумуляторного накопичувача є найважливішим вхідним параметром для відображення розміру залишкової ємності літієвої батареї. Калібрування SOC дозволяє генератору зарядити літій-іонні акумулятори до досягнення критеріїв закінчення заряду. Порівняно з традиційним ручним калібруванням SOC батареї, кластерний контролер може досягти автоматичного калібрування SOC без простою та ручного калібрування.
Крім того, за допомогою контролера кластера, рідинно-охолоджувана ESS Sungrow підтримує змішане використання старих та нових акумуляторів, і кластери акумуляторів можуть працювати після заміни. Розширення ємності системи буде часто відбуватися, якщо зросте попит на енергозберігання. Додатковий PCS не потрібен, якщо розширена ємність знаходиться в межах потужності існуючого PCS. Більш того, нові та старі системи акумуляторів можуть бути підключені до одного PCS, знижуючи витрати на обладнання.
Крім того, контролер кластера сприяє безпеці системи. Коли відбувається коротке замикання на шині постійного струму, струм короткого замикання кожного кластера батарей у системі накопичення енергії збігається до вузла короткого замикання, тоді миттєвий струм короткого замикання буде набагато вищим за номінальний струм — це становить ризик безпеки. Рідководне НЕС Sungrow з контролером кластера може відключити ланцюг між кластером батарей та шиною постійного струму, зменшуючи струм короткого замикання на 75% і усуваючи ризик пошкодження обладнання через коротке замикання.
Відповідність є першим і найважливішим кроком
Глобальна відповідність стандартам є визнаним та авторитетним доказом системи з високою якістю, безпекою та надійною продуктивністю. PowerTitan, рідинно-охолоджувана ESS від Sungrow, зосереджена на ринку накопичення енергії для комунальних масштабів.
Завдяки передовому дизайну безпеки комірок, електричної безпеки та гасіння пожеж, PowerTitan повністю відповідає міжнародним стандартам IEC 63056, IEC 62619 та північноамериканським UL 9540 і UL 9540A. Крім того, разом із акумуляторною системою постачається готова до роботи станція, яка інтегрує PCS та середньовольтну станцію. Готова станція повністю відповідає IEC 62271-202 завдяки інтегрованому дизайну та суворому вибору компонентів для забезпечення безпеки людей.
Система накопичення енергії складна, оскільки необхідні знання з різних дисциплін, особливо силової електроніки, електрохімії та формування мережі. Sungrow є однією з небагатьох компаній, що мають експертизу та практику в цих трьох напрямках. Як ранній учасник сектору накопичення енергії, Sungrow досяг річного обсягу поставок систем накопичення енергії з розгортанням 3 ГВт·год у 2021 році. Рішення ESS з рідким охолодженням компанії були поставлені до знакових проектів, включаючи проект у Техасі потужністю 390 МВт·год, проекти в Ізраїлі потужністю 750 МВт·год та найбільший сонячно-накопичувальний проект у Південно-Східній Азії.
Оскільки рідинне охолодження ESS починає домінувати на ринку з 2022 року та далі, вищезгадані технічні інновації сприяють довготривалій прибутковості для зацікавлених сторін та забезпечують конкурентоспроможність на ринку.
