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液冷將成儲能裝置核心冷卻方式 ——訪廈門科華數能曾春保
日期:2023-05-16   [復制鏈接]
責任編輯:sy_sunmengqian 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
目前,我國鋰電池儲能系統(tǒng)的冷卻技術主要是風冷和液冷。液冷因其高效、節(jié)能等因素,吸引企業(yè)紛紛涌入賽道。自從2022年5月,廈門科華數能科技有限公司(以下簡稱“科華數能”)率先發(fā)布液冷儲能系統(tǒng)后,近期南都電源等不少企業(yè)均發(fā)布新一代液冷系統(tǒng)。那么,我國液冷儲能行業(yè)應用情況如何?企業(yè)緣何跑步入局液冷領域?液冷儲能系統(tǒng)未來發(fā)展前景如何?圍繞上述問題,記者專訪了為國內首個百兆瓦級電力電子化液冷儲能項目提供技術支撐的科華數能技術中心總經理曾春保。

液冷技術是熱門研究方向

記者:從去年開始,寧德時代、遠景能源、陽光電源等諸多企業(yè)均推出了液冷儲能產品,您覺得企業(yè)為何積極布局液冷儲能?

曾春保:最近一年,液冷技術尤為火爆,吸引了眾多研究儲能的企業(yè)。液冷系統(tǒng),可謂是目前電池熱管理的熱門研究方向。液冷技術是利用冷卻液高效散熱方式,通過循環(huán)帶走電池系統(tǒng)熱量,實現電池包的最佳工作溫度條件。液冷技術具有導熱率高、散熱更均勻、能耗較低、占地面積少等優(yōu)勢。

液冷儲能最大特點是冷卻能力強,通過冷卻液對流直接對電芯散熱,不受外界條件影響,對溫度的控制更精確。液冷儲能系統(tǒng)不僅更安全、經濟,而且更適合大容量儲能。相較于傳統(tǒng)風冷集裝箱,能量密度可提升100%,節(jié)省占地面積40%以上。液冷系統(tǒng)比風冷系統(tǒng)可節(jié)能30%左右,可保障電芯溫度更低、溫度均勻性更好,有效延長電池壽命,降低經濟投入,縮短回本年限。

基于上述優(yōu)點,企業(yè)跑步進入液冷儲能賽道,液冷或將是未來儲能裝置核心的冷卻方式。

記者:您剛才提到液冷系統(tǒng)比風冷系統(tǒng)優(yōu)越,到底好在哪里?

曾春保:目前,鋰電池機組主流的熱管理方式有兩種:風冷和液冷。風冷系統(tǒng)簡單、制造成本低、便于安裝,可實現快速交付部署。不過,風冷系統(tǒng)體積較大,受外部環(huán)境影響較大,電芯散熱溫差大,在系統(tǒng)安全、效率和經濟性方面存在不少難題。液冷儲能正好解決了上述難題。

儲能項目建設的規(guī)模愈來愈大,電池單體容量和系統(tǒng)能量密度也需要不斷提高。以一個百兆瓦級儲能項目為例,需要十幾萬甚至幾十萬個電芯組合,對儲能系統(tǒng)溫控管理提出了更高要求。液冷儲能可以及時均勻散發(fā)熱量,延長電池壽命,防止出現熱失控而帶來火災風險。相較于風冷系統(tǒng),科華數能S3液冷儲能系統(tǒng)散熱功耗降低超過30%,LCOS可降低15%。

此外,液冷儲能系統(tǒng)可采用預制模塊化設計,廠內預制,無需現場安裝調試。以我們的液冷儲能系統(tǒng)為例,初始投資成本可以降低2%以上。

開啟大規(guī)模應用階段

記者:既然有那么多優(yōu)勢,目前液冷儲能應用情況如何?

曾春保:目前,液冷技術漸漸成為大型儲能系統(tǒng)的主流方案,進入大規(guī)模應用階段。去年,液冷儲能基本上得到了市場認可?,F在,大型儲能項目招標近80%是采用液冷儲能技術,也有很多工程師在研究相變材料和液冷或風冷的混合模式。

記者:在您看來,液冷儲能還面臨哪些挑戰(zhàn)?

曾春保:伴隨大規(guī)模儲能時代的到來,對電池技術及儲能系統(tǒng)提出了更高的要求,液冷儲能也面臨一些挑戰(zhàn)。首先,液冷管路復雜,接口多,如何保障整體全生命周期下管路的運行可靠性是重點;其次,防凍液的壽命偏短,需要定期維護,一般3-5年后需要涉及一定的運維或更換;最后,液冷pack的整體重量是幾百公斤等級,對pack級的維護需要專用設備及工具,也對運維提出了較高的要求。

打造液冷儲能行業(yè)標桿

記者:與其他液冷儲能企業(yè)相比,科華液冷儲能最大特點是什么?優(yōu)勢在哪里?

曾春保:科華數能有著35年的電力電子技術積累以及多年的新能源項目研發(fā)與工程實戰(zhàn)經驗,我們在光儲融合應用場景上有明顯競爭優(yōu)勢。例如,我們去年5月推出的科華數能S3液冷儲能系統(tǒng)深度融合了電力電子技術、數字化技術和并網控制技術,采用“三級消防+三級防爆+三重絕緣”的安全設計,實現了系統(tǒng)長期高安全、高可靠和高穩(wěn)定。憑借智能簇級控制技術和在線絕緣檢測技術,我們的液冷儲能可有效降低木桶效應和短路電流風險,提升系統(tǒng)壽命和收益。

記者:S3液冷儲能系統(tǒng)應用效果如何?

曾春保:S3液冷儲能系統(tǒng)出貨量已經超過1GWh。我們?yōu)閷幭撵`武市的一座100MW/200MWh獨立共享儲能電站提供一體化液冷儲能系統(tǒng)集成解決方案,這也是國內首個百兆瓦級液冷儲能的電力電子化應用。我們的液冷儲能系統(tǒng)集成構造要求高,需要優(yōu)選電池及各個核心元器件,并充分考慮安全、運輸、安裝、調試、運維等因素。如今,該技術產品適應于各種高溫、高海拔、強風沙等惡劣環(huán)境,為液冷儲能系統(tǒng)應用樹立了標桿。 

原標題:液冷將成儲能裝置核心冷卻方式 ——訪廈門科華數能曾春保
 
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來源:中國能源報
 
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