Enerji depolama termal yönetimi için yeni çözüm nedir?

 Temiz enerjinin oranı kademeli olarak arttığından, enerji depolama, enerji üretiminde, elektrik şebekesinde ve güç sisteminin kullanıcılarında hayati bir rol oynamaktadır. Yüksek enerji yoğunluğu, esnek uygulama ve hızlı yanıt avantajları nedeniyle, enerji depolama hızla gelişmektedir.

CNESA verilerine göre 2021 yılı sonu itibarıyla devreye alınan küresel elektrik enerjisi depolama projelerinin kümülatif kurulu ölçeği 209,4 GW, yeni enerji depolamanın kümülatif kurulu ölçeği ise 25,4 GW'dir. Sodyum iyon piller, yüzde 90'ın üzerinde pazar payı ve 23,1 GW ile pazara hakim durumda. Çin'de devreye alınan elektrik enerjisi depolama projelerinin kümülatif kurulu ölçeği 46,1 GW olup, toplam küresel pazar büyüklüğünün yüzde 22'sini oluşturmaktadır. Yeni enerji depolamanın kümülatif kurulu ölçeği 5,73 GW'a ulaşıyor. Lityum-iyon pil, 5,14 GW'nin yüzde 89,7'sini oluşturan yeni enerji depolamanın ana teknoloji yoludur.

Elektrokimyasal enerji depolamanın temel bileşeni olarak, pilin büyük bir termal kaçak riski vardır. Güvenlik açısından, enerji depolamanın termal yönetimi son derece önemlidir.

  1. Elektrokimyasal enerji depolama sisteminde termal yönetim

Termal yönetim, elektrokimyasal enerji depolama sisteminin önemli bir parçasıdır, endüstriyel elektrokimyasal enerji depolama zinciri üç bölüme ayrılmıştır: yukarı akış ekipman tedarikçisi, orta akış entegratörü ve aşağı akış uygulama ucu.

Yukarı akış cihazları, pil paketlerini, enerji depolama invertörlerini (PCS), pil yönetim sistemlerini (BMS), enerji yönetim sistemlerini (EMS), termal yönetimi ve diğer cihazları içerir; Orta akış bağlantısının özü, sistem entegrasyonu artı EPC'dir; Aşağı akış senaryoları, güç kaynağı tarafı, elektrik şebekesi tarafı ve kullanıcı tarafı olarak ayrılmıştır.

Enerji depolama endüstrisi zincirindeki çoğu işletme 1-2 segmentte yer alırken, birkaç işletme pilden sistem entegrasyonuna ve hatta EPC'ye kadar tüm süreçte yer alır.

2011'den 2021'e kadar, dünya çapında toplam 32 enerji depolama elektrik santrali yangın ve patlama kazası meydana geldi. Ocak-Mayıs 2022 arasında dünya çapında 10'dan fazla enerji depolama yangını kazası meydana geldi. Pillerin ve PCS'nin kalite sorunları veya sistem entegratörlerinin düzensiz inşaat performansı nedeniyle Çin'de pil enerjisi depolama istasyonlarının hızla gelişmesiyle birlikte, pil enerjisi depolamanın potansiyel yangın tehlikeleri ciddidir ve sık sık yangın kazaları meydana gelir.

16 Nisan 2021'de Pekin Guoxuan Fuwei Enerji Depolama Elektrik Santrali'nde yangın ve patlama meydana geldi. Soruşturmaya göre yangının nedeni, LFP bataryasında meydana gelen dahili bir kısa devreydi ve bu da bataryanın kontrolden çıkarak ısınmasına ve tutuşmasına neden oldu. Aynı yılın Temmuz ayında Avustralya'da Tesla'nın Megapack enerji depolama sistemi ile donatılan "Victoria Big Battery" projesi, test sırasında soğutma sisteminden sızıntı yapması nedeniyle pil bölmesinde alev aldı.

Akü termal kaçak, yangın kazalarının ana nedenidir.

Batarya termal kaçak, dahili kısa devreye veya harici kısa devreye, batarya tarafından kısa sürede üretilen büyük miktarda ısıya yol açar, pozitif ve negatif aktif maddelerin reaksiyonunu ve elektrolit ayrışmasını tetikleyerek büyük miktarda sıcak ve yanıcı üretir. pilin yanmasına veya patlamasına neden olabilir.

Sık sık meydana gelen yangın olayları, termal yönetimin enerji depolama güç istasyonlarının güvenli çalışmasını sağlamak için önemli bir bileşen haline geldiğini vurgulamaktadır.

  2. Termal çözümler

Şu anda, enerji depolama termal yönetiminin nispeten olgun termal çözümleri hava soğutma ve sıvı soğutmadır; bunların arasında mevcut enerji depolama sisteminde hava soğutma ana akımdır ve sıvı soğutma düzeninin geçirgenliğinin gelecekte artmaya devam etmesi beklenmektedir. .

Termal yönetim, enerji depolama sisteminin çekirdeği haline gelir ve hava soğutma ve sıvı soğutma şu anda olgunlaşmış teknolojilerdir. Enerji depolama termal yönetiminin soğutma yöntemleri temel olarak aşağıdaki üç soğutma teknolojisini içerir: hava soğutma (hava soğutma), sıvı soğutma ve faz değiştirme soğutması ve ısı borusu soğutması.

  Hava soğutma

Şu anda, hava soğutma teknolojisi ağırlıklı olarak konteyner enerji depolama sisteminde ve düşük güç yoğunluğuna sahip iletişim baz istasyonu enerji depolama sisteminde kullanılmaktadır. Bir yandan, hava soğutma sisteminin yapısı basit, güvenli ve güvenilir ve uygulanması kolaydır; Öte yandan, enerji depolama sistemi, enerji yoğunluğu ve alan açısından güçlü pil sistemi kadar kısıtlayıcı olmadığından, daha düşük bir çalışma hızı ve ısı üretim hızı elde etmek için pil sayısı artırılabilir.

sıvı soğutma

Sıvı soğutma teknolojisi, sıvı soğutma plakasına eşit olarak dağıtılmış iletkenle dolaylı temas yoluyla ısıyı dağıtmak için su veya diğer soğutucuları kullanır.

Avantajları şunları içerir:

1) Isı kaynağına yakın, verimli soğutma;

2) Aynı kapasiteye sahip konteynır hava soğutma şemasıyla karşılaştırıldığında, sıvı soğutma sisteminin zemin alanından yüzde 50'den fazla tasarruf sağlayan ve gelecekteki büyük ölçekli enerji depolaması için daha uygun olan hava kanalını tasarlamasına gerek yoktur. 100 MW veya daha fazla güç istasyonu;

3) Hava soğutma sistemine kıyasla fanların ve diğer mekanik bileşenlerin kullanımı azaldığı için arıza oranı daha düşüktür;

4) Düşük sıvı soğutma gürültüsü, sistemin güç tüketiminden tasarruf ve çevre dostu.

  Faz değişimli soğutma

Faz değiştirme soğutması, ısıyı emmek için faz değiştiren malzemeleri kullanan bir soğutma yöntemidir.

Faz değiştiren malzemenin seçimi, pilin ısı dağıtma etkisi üzerinde en büyük etkiye sahiptir. Seçilen faz değiştiren malzemenin özgül ısı kapasitesi daha büyük ve ısı transfer katsayısı daha yüksek olduğunda, aynı koşullar altında soğutma etkisi daha iyidir, aksi takdirde soğutma etkisi daha kötüdür.

Faz değişimli soğutma, kompakt yapı, düşük temaslı termal direnç, iyi soğutma etkisi gibi avantajlara sahiptir, ancak faz değişim malzemesinin kendisi ısı dağıtma kabiliyetine sahip değildir, emilen ısının sıvı soğutma sistemine, hava soğutma sistemine vb. ., veya faz değiştiren malzeme ısıyı emmeye devam edemez.

Ayrıca faz değiştiren malzemeler yer kaplar ve çok maliyetlidir.

Sinda Themral lider bir ısı emici üreticisidir, her nesil Intel, AMD, vb. tasarlayabilir ve üretebiliriz. CPU'lar, Fabrikamız, yüksek kaliteli CPU soğutucuları üretmek için birçok hassas tesis ve ekipmana sahiptir. Flex, DellEMC, Foxconn, vb. gibi dünyadaki birçok müşteriyle termal iş ortağıyız. Herhangi bir termal gereksiniminiz varsa lütfen bizimle iletişime geçin.