Тъй като клетките за съхранение на енергия се движат към голям капацитет и системите за съхранение на енергия се насочват към ерата от 5MWh+, по-големият мащаб и по-високата енергийна плътност се превърнаха в тенденция на развитие на системната интеграция. В допълнение, сценариите на приложение стават все по-сложни и разнообразни, което поставя по-високи изисквания към живота, безопасността, цената и други фактори на системите за съхранение на енергия. Всички тези фактори насърчават непрекъснатото итеративно развитие на ключови технологии за компоненти за съхранение на енергия, включително клетки, PCS, BMS, EMS и др.
Като интерфейс между системата за съхранение на енергия на батерията и електрическата мрежа, инверторът за съхранение на енергия е основна част от системата за съхранение на енергия, играейки жизненоважна роля за подобряване на ефективността на работа на системата и осигуряване на стабилност и надеждност на системата.
С бързото нарастване на глобалния инсталиран капацитет за възобновяема енергия, индустрията за съхранение на енергия проучва по-широко пазарно пространство. Въпреки това, сериозна "инволюция" измъчва китайските компании за съхранение на енергия. Ако искат да пробият, те могат да разчитат само на основна конкурентоспособност като технологични продукти. Сред тях високата безопасност, ниската цена и високата ефективност са праговете, които не могат да бъдат избегнати при надграждането на технологията за съхранение на енергия.
Сред разнообразните технически пътища течното охлаждане, което се прилага към батериите, е един от представителите на итерацията на технологията за съхранение на енергия през последните две години. Според данните приложението на течно охлаждане в батериите за съхранение на енергия постепенно се увеличава и степента на навлизане на пазара ще бъде около 25% през 2023 г., значително увеличение от 12% през 2021 г.
„В цялата система за съхранение на енергия цената на батериите представлява около 50%, а PCS – около 15%. Технологията на батериите оказва голямо влияние върху итерационния план на PCS.“ Производител на PCS заяви, че насоките за техническо развитие на PCS и батериите са по същество еднакви и същото важи и за технологията за течно охлаждане.
Съобщава се, че PCS, използващ течно охлаждане, може да доведе до по-висока плътност на мощността, по-добри показатели за производителност и по-добра адаптивност към околната среда на продукта.
В сравнение с традиционните PCS с въздушно охлаждане, PCS с течно охлаждане има очевидни разлики в охлаждащата среда, структурата на системата, ефективността на разсейване на топлината и други аспекти.
PCS с въздушно охлаждане използва въздух като охлаждаща среда. Чрез вентилатори и друго оборудване въздухът се издухва през компонентите на PCS, за да отведе топлината към сглобяемия въздуховод на кабината, а след това климатичната система в сглобяемата кабина разсейва топлината. Неговото предимство е, че структурата на системата е сравнително проста и първоначалната инсталационна цена е ниска, но по отношение на ефективността на разсейване на топлината PCS с въздушно охлаждане е очевидно слаб.
„Изборът между течно охлаждане и въздушно охлаждане за съхранение на енергия PCS всъщност е баланс между изискванията за мощност и разсейване на топлината.“ Zeng Chunbao, вицепрезидент на Kehua Digital Energy и генерален мениджър на технологичния център, веднъж посочи, че при ниво на мощност от 2,5 MW въздушното охлаждане е достигнало своята граница на разсейване на топлината.
От тази гледна точка PCS с течно охлаждане използва охлаждаща течност с висока топлопроводимост като среда. Антифризът се задвижва от водна помпа, за да циркулира в плочата за течно охлаждане, което му позволява да влезе в контакт с PCS компонентите по-директно, като по този начин се постига по-висока ефективност на разсейване на топлината.
В същото време, тъй като охлаждащата течност има по-висок коефициент на топлопреминаване и специфичен топлинен капацитет и не се влияе от фактори като надморска височина и въздушно налягане, системата за течно охлаждане има по-силен капацитет на разсейване на топлината от системата за въздушно охлаждане и е по-висока подходящ за мащабни проекти за съхранение на енергия с висока енергийна плътност.
По отношение на разходите, въпреки че първоначалната цена на PCS с въздушно охлаждане е по-ниска, ефективността на разсейване на топлината е ограничена. За да се поддържа подходяща температура е необходимо да се увеличи броят и мощността на вентилаторите, но това ще увеличи потреблението на енергия и експлоатационните разходи. Системите за течно охлаждане имат по-висока ефективност на разсейване на топлината и по-ниска консумация на енергия, което може да намали общите разходи през целия жизнен цикъл.
В допълнение, по отношение на енергийната плътност, в сравнение с PCS с въздушно охлаждане, PCS с течно охлаждане използва топлинна конвекция за намаляване на температурата на електрическото оборудване. Той има по-сложна и компактна структура, не изисква разполагането на канали за разсейване на топлина с голяма площ, заема сравнително малка площ и може да използва пространството по-ефективно, като по този начин подобрява енергийната плътност и общата ефективност на електроцентралите за съхранение на енергия.
PCS с течно охлаждане привлича вниманието на все повече компании. Според непълни статистики от China Energy Storage Network, много компании са разширили своите продуктови линии до сектора на PCS с течно охлаждане, разработват или вече са пуснали свързани продукти и дори са заявили, че са постигнали масово производство.
За PCS продуктите с течно охлаждане на някои компании може да се установи, че в продуктовите представяния на различни производители, различни спецификации и различни сценарии на приложение, в допълнение към привличащите вниманието думи като безопасност, цена, ефективност и живот, безшумен режимът, широкият температурен диапазон и екстремните условия на работа също често се превръщат в акценти в промоцията на продукта. От тази гледна точка решението PCS с течно охлаждане с множество предимства може да получи по-голямо пространство за разработка, тъй като честотата на повикванията на системата за съхранение на енергия се увеличава в бъдеще.
Въпреки това, като почти всички нови технологични пътища в ранните етапи на техния растеж, PCS с течно охлаждане също получи различни отговори.
Някои компании също така посочиха, че от гледна точка на практическото приложение PCS с течно охлаждане все още е в концептуален етап и има много малко продукти, които действително са пуснати в употреба.
Guo Xiangji каза по-директно, че въпреки че технологията за течно охлаждане има отлични характеристики на разсейване на топлината, компресорът консумира много електроенергия и охладителят е сложен за поддръжка. В допълнение, потенциалният проблем с изтичане на течната охладителна система и лошата равномерност на температурата на еднофазното разсейване на топлината са плашещи.
Ако PCS с течно охлаждане все още има малък опит в практическите приложения и се нуждае от време, за да бъде усъвършенстван, тогава появата на нов технологичен път ще бъде още по-голямо предизвикателство за PCS с течно охлаждане, който е в начален етап на развитие.
Гледайки на цялото от малка перспектива. Тъй като индустрията за съхранение на енергия продължава да е гореща, технологичната итерация и иновациите ще продължат, а технологичните решения за разсейване на топлината, прилагани към PCS, може да продължат да се актуализират. Кой ще спечели в крайна сметка все още зависи от пазара.
Що се отнася до PCS с течно охлаждане, който е в процес на тестване, има положителни мнения, че той е силно конкурентен в много сценарии от гледна точка на цялостната цена на целия жизнен цикъл. Дали обаче ще стане едно от масовите приложения, предстои да видим.