Ar trebui sistemele de stocare a energiei să fie răcite cu aer sau cu lichid?

1. Ce este un Pachet de stocare a energiei bateriei răcite cu aer ?

Un pachet de stocare a energiei bateriei răcit cu aer este un modul de sistem de stocare a energiei care utilizează aer ca mediu principal de disipare a căldurii, controlând temperatura bateriei prin fluxul de aer acţionat de un ventilator. Structura sa simplă, costul scăzut și ușurința de întreținere au făcut din aceasta o metodă comună de răcire în stocarea de energie comercială și industrială, dispozitive de stocare a energiei la scară mică și unele incinte de stocare a energiei în aer liber. În sistemele de stocare a energiei, bateriile generează în mod continuu căldură în timpul încărcării și descărcării, iar temperatura este cel mai sensibil factor care afectează siguranța și durata de viață a bateriei. Prin urmare, stabilirea unei metode stabile și fiabile de disipare a căldurii este crucială. Pachetul de stocare a energiei răcit cu aer este o soluție tehnică practică dezvoltată pentru a răspunde acestei nevoi.

Principiul de bază al unui pachet de stocare a energiei bateriei răcit cu aer este utilizarea unui ventilator pentru a forța fluxul de aer printr-o cale de flux de aer stabilită, permițând aerului exterior relativ rece să treacă prin modulul bateriei, schimbând continuu căldură internă pentru a elimina căldura în exces. Eficiența sa de disipare a căldurii depinde de factori precum puterea ventilatorului, designul căii fluxului de aer, aspectul bateriei și condițiile de mediu. În ceea ce privește designul structural, pachetele de stocare a energiei răcite cu aer au de obicei intrări și ieșiri de aer preinstalate și folosesc componente precum ecrane de ventilație și bumbac filtrant pentru a bloca praful. Intern, golurile dintre celulele bateriei asigură fluxul de aer. Pentru a stabiliza răcirea, sistemul este echipat și cu senzori de temperatură și un BMS (Battery Management System) pentru a monitoriza temperatura bateriei în timp real și pentru a ajusta automat viteza ventilatorului sau pentru a activa programele de răcire în funcție de schimbările de temperatură.

Datorită răcirii cu aer, pachetele de stocare a energiei răcite cu aer au avantaje semnificative ca cost și structură. Aerul, ca mediu natural de disipare a căldurii, nu necesită materiale suplimentare, rezultând o structură a sistemului mai simplă. Absența componentelor complexe, cum ar fi conductele de răcire, plăcile reci și pompele de apă face ca costul total să fie mai mic decât soluțiile răcite cu lichid. În plus, are mai puține puncte potențiale de defecțiune, este mai ușor de întreținut și elimină preocupările legate de scurgeri, coroziune sau durata de viață a pompei de apă. În aplicațiile de stocare a energiei de dimensiuni mici și medii, această structură simplă și rentabilă face răcirea cu aer o alegere generală.

Cu toate acestea, capacitatea de disipare a căldurii a pachetelor de stocare a energiei răcite cu aer este limitată de temperatura mediului ambiant și de debitul de aer. Când sistemul este instalat în zone cu temperaturi ridicate sau în spații închise, temperatura ridicată a aerului în sine duce la o scădere semnificativă a eficienței de disipare a căldurii. Pe măsură ce densitatea de putere a sistemelor de stocare a energiei continuă să crească, crește și generarea internă de căldură a bateriilor. Răcirea cu aer poate avea dificultăți să mențină controlul ideal al temperaturii în condiții de încărcare ridicată și temperatură ridicată, ceea ce duce la fluctuații mai mari de temperatură și fac diferențele de temperatură mai dificil de controlat. Acest lucru are un impact direct asupra duratei de viață a bateriei, determinând celulele din același sistem să funcționeze la temperaturi diferite, ceea ce duce la rate de degradare inconsecvente. În plus, răcirea cu aer în medii cu temperatură ridicată impune cerințe mai mari în ceea ce privește managementul siguranței, potențial necesitând un număr crescut de ventilatoare sau o circulație îmbunătățită a aerului pentru a îmbunătăți disiparea căldurii.

În ciuda acestui fapt, pachetele de stocare a energiei bateriei răcite cu aer dețin încă o poziție semnificativă pe piață. Pentru aplicațiile cu cerințe de densitate de putere mai mică, medii cu temperatură mai blândă și nevoi sensibile la buget, este o alegere matură și de încredere. În stocarea energiei comerciale și industriale, răcirea cu aer este potrivită pentru aplicații de intensitate relativ scăzută, cum ar fi barbierirea vârfurilor și netezirea sarcinii. În stocarea energiei rezidențiale, datorită generării mai mici de căldură și dimensiunilor limitate, răcirea cu aer îndeplinește cu ușurință cerințele de disipare a căldurii. În plus, unele sisteme de stocare a energiei care pun accentul pe implementarea rapidă, cum ar fi dulapurile integrate în aer liber sau dispozitivele de stocare a energiei închiriate, tind, de asemenea, să adopte soluții răcite cu aer datorită structurii lor simple, ușurinței de întreținere și costurilor de implementare mai mici.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei de stocare a energiei, pachetele de stocare a energiei bateriei răcite cu aer sunt în mod constant optimizate. Producătorii își îmbunătățesc performanța generală prin proiecte de flux de aer mai eficiente, ventilatoare mai eficiente din punct de vedere energetic și algoritmi de control al temperaturii mai inteligenți, încercând să îmbunătățească în continuare eficiența disipării căldurii fără a crește semnificativ costurile. În condiții rezonabile de mediu și scenarii de aplicare, răcirea cu aer rămâne o metodă de răcire economică și stabilă cu stocarea energiei.

În general, pachetele de stocare a energiei bateriei răcite cu aer sunt sisteme de stocare a energiei care folosesc aerul ca mediu primar de disipare a căldurii. Acestea reglează temperatura bateriei prin utilizarea ventilatoarelor pentru a conduce fluxul de aer, oferind avantaje precum structură simplă, cost redus și întreținere ușoară, făcându-le deosebit de potrivite pentru aplicațiile de stocare a energiei la scară mică și medie. Pe măsură ce industria de stocare a energiei continuă să urmărească eficiența și fiabilitatea economică, răcirea cu aer va rămâne o componentă importantă a tehnologiei de răcire cu stocare a energiei pentru o perioadă considerabilă.

2. Ce este a Pachet de stocare a energiei bateriei răcite cu lichid ?

Un pachet de stocare a energiei bateriei răcit cu lichid este o tehnologie de stocare a energiei care utilizează un sistem de circulație a lichidului pentru controlul temperaturii bateriei. În comparație cu răcirea tradițională cu aer, oferă o eficiență mai mare de disipare a căldurii, un control mai precis al temperaturii și o adaptabilitate mai mare. Pe măsură ce densitatea de putere a sistemelor de stocare a energiei continuă să crească, mediile de operare devin mai complexe, iar cerințele de siguranță ale bateriei continuă să crească, soluțiile de stocare a energiei răcite cu lichid devin treptat curentul principal în industrie, în special potrivite pentru centralele electrice de stocare a energiei la scară largă, stocarea energiei industriale și comerciale de mare putere și scenarii cu cerințe stricte de control al temperaturii.

Principiul de bază al unui pachet de stocare a energiei răcit cu lichid este de a elimina rapid căldura generată de baterie în timpul încărcării și descărcării prin circulația lichidului de răcire între modulele bateriei, în interiorul plăcilor reci sau în conductele răcite cu lichid. Comparativ cu aerul, lichidele au o capacitate termică specifică mai mare și o conductivitate termică mai mare, absorbind astfel o cantitate mare de căldură într-un timp mai scurt și eliberând-o stabil prin radiatorul. Întregul sistem constă de obicei din lichid de răcire, plăci de răcire cu lichid, o pompă de circulație, un schimbător de căldură, senzori de temperatură și un controler. În timpul funcționării, sistemul de control reglează debitul sau activează un program de răcire în timp real pe baza temperaturii bateriei, asigurând că pachetul de stocare a energiei rămâne în intervalul ideal de temperatură.

Cel mai mare avantaj al tehnologiei de răcire cu lichid este consistența sa excelentă a temperaturii și controlul de precizie. Bateriile prezintă o sensibilitate semnificativă la temperatură în timpul funcționării; temperaturile excesiv de ridicate accelerează îmbătrânirea, iar temperaturile inegale duc la rate de îmbătrânire inconsecvente între celulele individuale, afectând durata de viață generală și siguranța întregului pachet. Sistemele de răcire cu lichid pot controla diferențele de temperatură a bateriei într-un interval foarte mic, menținând o stare de funcționare foarte consistentă în întregul grup de baterii. Această stabilitate nu numai că prelungește durata de viață a bateriei, dar îmbunătățește și eficiența generală a sistemului de stocare a energiei, asigurând fiabilitatea chiar și în condiții de încărcare/descărcare cu viteză ridicată sau de funcționare continuă pe termen lung.

Odată cu extinderea continuă a scalei de stocare a energiei, avantajele pachetelor de stocare a energiei răcite cu lichid devin din ce în ce mai evidente. Centralele de stocare a energiei la scară largă constau de obicei din sute sau chiar mii de unități de stocare a energiei, cu densitate mare de putere și intensitate de operare ridicată. Dacă se bazează pe răcirea cu aer, acumularea temperaturii este foarte probabilă în timpul anotimpurilor cu temperaturi ridicate sau în condiții de încărcare mare, afectând astfel stabilitatea sistemului. Răcirea cu lichid poate menține funcționarea stabilă în medii dure, cum ar fi temperaturile exterioare ridicate, climatul deșertic și zonele cu umiditate ridicată, asigurând că sistemul de stocare a energiei rămâne sigur și eficient pe tot parcursul anului. Prin urmare, soluțiile de răcire cu lichid câștigă rapid popularitate în noile centrale electrice de stocare a energiei, sisteme de stocare a energiei cu generare de energie eoliană și solară și proiecte de stocare a energiei industriale și comerciale la scară largă.

În plus, pe măsură ce industria de stocare a energiei urmărește o siguranță sporită, sistemelor de răcire cu lichid li se acordă o valoare și mai mare. Bateriile cu litiu pot experimenta evadarea termică în condiții anormale, iar sistemele de răcire cu lichid pot suprima în mod eficient rata de creștere a temperaturii, câștigând timp pentru avertizare timpurie și protecție a sistemului. Unele pachete avansate de stocare a energiei răcite cu lichid integrează, de asemenea, sistemul de răcire cu lichid cu BMS (Sistemul de management al bateriei), folosind măsurarea precisă a temperaturii și controlul dinamic pentru a răci rapid sistemul în situații de urgență, prevenind în continuare escaladarea riscului. Această capacitate este dificil de realizat cu răcirea cu aer și este unul dintre motivele cheie pentru care pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid sunt considerate mai sigure.

În timp ce tehnologia de răcire cu lichid prezintă avantaje semnificative de performanță, structura sa este mai complexă și costul său este mai mare decât cel al soluțiilor răcite cu aer. Sistemele de răcire cu lichid necesită un design mai precis, inclusiv etanșarea țevilor, fiabilitatea pompei, longevitatea lichidului și măsurile de prevenire a coroziunii și scurgerilor. Între timp, necesită personal profesionist pentru instalare și întreținere, are numeroase puncte potențiale de defecțiune și necesită standarde mai ridicate pentru monitorizarea și întreținerea operațională pe termen lung. Cu toate acestea, în proiectele de stocare a energiei la scară largă, aceste costuri sunt de obicei compensate de factori precum durata de viață extinsă a sistemului, eficiența de funcționare îmbunătățită și riscurile reduse de siguranță.

În ultimii ani, pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid au fost, de asemenea, reiterate și modernizate în mod continuu. Următoarea generație de tehnologie de răcire cu lichid se dezvoltă către o integrare de înaltă eficiență, inclusiv modele de module mai ușoare, pompe mai eficiente din punct de vedere energetic, algoritmi de control al temperaturii mai inteligenți și tehnologie de monitorizare la nivel de modul. Unele produse avansate de stocare a energiei chiar integrează sistemul de răcire cu lichid cu carcasa bateriei, BMS și sistemul de stingere a incendiilor, făcând sistemul de stocare a energiei atât compact, cât și foarte sigur și ușor de întreținut. Odată cu maturitatea tehnologiei de răcire cu lichid și reducerea suplimentară a costurilor, aceasta devine treptat un standard în industrie.

Un pachet de stocare a energiei bateriei răcit cu lichid este un sistem de stocare a energiei care utilizează lichidul ca mediu de disipare a căldurii și realizează un control eficient al temperaturii prin tehnologia de răcire cu circulație. Cu eficiența sa excelentă de disipare a căldurii, capabilitățile de control precis al temperaturii, siguranța ridicată și adaptabilitatea la medii complexe, acesta devine soluția preferată în domeniul stocării de energie la scară medie până la mare. Pe măsură ce industria de stocare a energiei se dezvoltă către o densitate mai mare și o securitate mai mare, valoarea tehnologiei de răcire cu lichid va deveni din ce în ce mai proeminentă și va continua să conducă echipamentele de stocare a energiei către o mai mare fiabilitate, eficiență și inteligență.

3. În medii cu temperaturi ridicate, care este mai fiabil: pachete de stocare a energiei răcite cu aer sau răcite cu lichid?

Odată cu intensificarea schimbărilor climatice globale și frecvența tot mai mare a vremii la temperaturi înalte, stabilitatea sistemelor de stocare a energiei în medii calde a devenit un punct central al atenției industriei. Temperatura nu afectează doar durata de viață a bateriei, ci are legătură directă cu siguranța. În mediile cu temperaturi ridicate, diferențele de performanță dintre pachetele tradiționale de stocare a energiei răcite cu aer și pachetele emergente de stocare a energiei răcite cu lichid devin din ce în ce mai evidente. Prin urmare, multe proiecte întreabă în timpul procesului de selecție: în medii cu temperaturi ridicate de 35℃, 40℃ sau chiar 50℃, care metodă de răcire este mai fiabilă?

Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie făcută o comparație din mai multe dimensiuni, inclusiv capacitatea de disipare a căldurii, precizia controlului temperaturii, stabilitatea operațională și siguranța pe termen lung.

În primul rând, eficiența disipării căldurii la temperaturi ridicate este unul dintre considerentele cheie. Pachetele de stocare a energiei răcite cu aer se bazează pe aer ca mediu de disipare a căldurii. Mediile cu temperaturi ridicate înseamnă că temperatura aerului în sine este ridicată. Când temperatura ambientală este aproape sau mai mare decât intervalul optim de temperatură de funcționare a bateriei (în general 15℃~35℃), căldura pe care o poate elimina sistemul de răcire cu aer va fi redusă semnificativ. Vitezele mai mari ale ventilatorului au ca rezultat un zgomot mai mare și un consum mai mare de energie, dar eficiența disipării căldurii este încă limitată de temperatura aerului. Prin urmare, în medii de peste 40 ℃, răcirea cu aer se luptă adesea să mențină un interval stabil de control al temperaturii bateriei, mai ales în condiții de viteză ridicată sau de încărcare-descărcare continuă, ducând cu ușurință la acumularea temperaturii și afectând funcționarea sistemului.

În schimb, pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid utilizează lichid de răcire ca mediu. Capacitatea termică specifică a lichidului este mult mai mare decât cea a aerului, permițând o disipare mai rapidă și mai eficientă a căldurii din baterie. Chiar și în medii cu temperaturi ridicate, sistemele de răcire cu lichid pot menține capacități puternice de disipare a căldurii prin pompe de circulație, schimbătoare de căldură sau unități de refrigerare. Când temperatura ambientală atinge 40℃ sau chiar mai mare, răcirea cu lichid poate controla în continuare temperatura bateriei într-un interval relativ îngust, menținându-și starea ideală de funcționare. Prin urmare, în regiunile fierbinți precum Orientul Mijlociu, Asia de Sud-Est, parcurile industriale mari sau stațiile de stocare a energiei în aer liber, eficiența de disipare a căldurii a răcirii lichide este semnificativ superioară răcirii cu aer.

În al doilea rând, există problema uniformității temperaturii. Cu cât diferența de temperatură între baterii este mai mare, cu atât rata de degradare este mai inconsecventă, cu atât consistența capacității este mai slabă și cu atât este mai dificil să se garanteze performanța și siguranța pe termen lung. Răcirea cu aer, din cauza căilor instabile ale fluxului de aer, împreună cu probleme precum reducerea vitezei vântului, obstrucția modulelor și scurtcircuitele aerului, este predispusă să genereze diferențe mari de temperatură. Unele pachete de stocare a energiei răcite cu aer experimentează diferențe interne de temperatură care depășesc 10°C, ceea ce amplifică și mai mult variațiile de îmbătrânire între celule în condiții de temperatură ridicată.

Sistemele de răcire cu lichid, pe de altă parte, pot acoperi uniform modulele bateriei folosind plăci reci sau conducte de răcire cu lichid, permițând lichidului de răcire să curgă într-o direcție controlată și într-o rată stabilă, menținând astfel o temperatură similară în toate celulele. Majoritatea pachetelor de stocare a energiei răcite cu lichid pot controla diferențele de temperatură cu 3°C, soluțiile avansate ajungând la sub 2°C. În funcționarea pe termen lung, această uniformitate a temperaturii nu numai că îmbunătățește durata de viață a ciclului, ci și reduce semnificativ riscul de evaporare termică.

În plus, există problema stabilității și siguranței sistemului. În medii cu temperatură ridicată, sistemele răcite cu aer trebuie adesea să funcționeze la viteză maximă pentru perioade lungi, crescând zgomotul și consumul de energie și implicând o uzură accelerată a componentelor mecanice și o probabilitate mai mare de defecțiune. Mai important, dacă sistemul este sub încărcare continuă continuă, o scădere a performanței ventilatorului sau blocarea conductelor de aer de către praf poate duce la evadarea rapidă a temperaturii, prezentând un pericol mai mare pentru siguranță.

Sistemele de răcire cu lichid, totuși, posedă o rezistență mai puternică la perturbările de temperatură externă. Atâta timp cât circuitul de răcire rămâne funcțional, sistemele de răcire cu lichid pot funcționa pe o cale de control relativ independentă a temperaturii, reducând impactul direct al temperaturii ambientale asupra bateriei. Multe pachete de stocare a energiei răcite cu lichid se pot răci chiar și în mod activ în condiții climatice extreme, conectând lichidul de răcire cu unitatea de refrigerare. Temperaturile ridicate nu numai că împiedică sistemul de răcire cu lichid să funcționeze la sarcină maximă, dar pot fi, de asemenea, gestionate fără probleme de un algoritm de control al temperaturii ajustat rațional, asigurând astfel o funcționare stabilă pe termen lung.

Cu toate acestea, fiabilitatea depinde nu numai de performanță, ci și de complexitatea sistemului și de cerințele de întreținere. Sistemele răcite cu aer au o structură mai simplă, mai puține puncte de defecțiune, sunt mai ușor de întreținut și sunt mai puțin costisitoare. Cu toate acestea, în regiunile cu temperatură ridicată, pentru a compensa capacitatea de disipare a căldurii, este adesea necesară creșterea fluxului de aer, a numărului de ventilatoare sau a îmbunătățirii structurii de disipare a căldurii a carcasei, ceea ce crește de fapt volumul de lucru de întreținere și costurile de operare.

În timp ce sistemele de răcire cu lichid sunt structural mai complexe, soluțiile moderne de răcire cu lichid au redus semnificativ ratele de eșec. Durata de viață mai lungă a pompei, stabilitatea îmbunătățită a lichidului de răcire și tehnologia matură de etanșare permit sistemelor de răcire cu lichid să funcționeze continuu timp de mulți ani. În regiunile cu temperaturi ridicate, sistemele de răcire cu lichid nu sunt doar mai stabile, dar oferă și o mai mare redundanță de siguranță.

Pe scurt, în medii cu temperaturi constant scăzute, pachetele de stocare a energiei răcite cu aer oferă încă avantaje precum costul scăzut și ușurința de întreținere, făcându-le potrivite pentru aplicații de stocare a energiei de dimensiuni mici și medii. Cu toate acestea, în zonele cu temperaturi extreme de vară, condiții continue de încărcare mare, centrale electrice de stocare a energiei la scară largă și aplicații cu cerințe de siguranță extrem de ridicate, pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid sunt, fără îndoială, mai fiabile. Acestea nu numai că îndeplinesc provocările mediului cu temperatură ridicată, ci și îmbunătățesc durata de viață a bateriei, consistența și siguranța generală.

Prin urmare, dacă proiectul este situat într-o regiune cu temperatură ridicată sau sistemul de stocare a energiei necesită o funcționare de mare putere pe termen lung, atunci o soluție răcită cu lichid este aproape sigur alegerea mai rezonabilă. În scenariile cu temperaturi mai blânde și cerințe de putere mai scăzute, răcirea cu aer rămâne o soluție rentabilă. Selecția finală ar trebui să se bazeze pe o evaluare cuprinzătoare a scenariului de aplicare, a bugetului, a cerințelor de siguranță și a costurilor de operare și întreținere pe termen lung.

4. Care sunt avantajele și caracteristicile pachetelor de stocare a energiei răcite cu aer și răcite cu lichid?

Odată cu aplicarea pe scară largă a sistemelor de stocare a energiei, controlul temperaturii bateriei a devenit un factor crucial care afectează stabilitatea, siguranța și durata de viață a stocării energiei. În prezent, industria utilizează în principal metode de răcire cu aer și răcire cu lichid, fiecare având propriile caracteristici tehnice distincte și avantaje de aplicare. Pentru a facilita selecția și înțelegerea, avantajele și caracteristicile pachetelor de stocare a energiei răcite cu aer și răcite cu lichid vor fi introduse mai jos în ceea ce privește performanța, structura, siguranța și adaptabilitatea aplicațiilor.

(1) Avantajele și caracteristicile pachetelor de stocare a energiei răcite cu aer:
Structură simplă și costuri de sistem mai mici:
Sistemele de răcire cu aer se bazează în principal pe ventilatoare, conducte de aer și aer extern pentru disiparea căldurii. Datorită absenței componentelor complexe, cum ar fi canale de lichid, plăci reci și pompe, costurile de producție sunt scăzute, iar procesul de asamblare este simplu, făcând întregul sistem mai ușor. Pentru proiectele cu bugete limitate sau cerințe scăzute de disipare a căldurii, răcirea cu aer poate reduce semnificativ costurile de achiziție, asigurând în același timp controlul de bază al temperaturii.

Întreținere ușoară și fiabilitate ridicată:
Un avantaj al pachetelor de stocare a energiei răcite cu aer este ușurința lor de întreținere. Ventilatorul este principala componentă care poate fi întreținută; verificările de rutină necesită de obicei doar curățarea filtrului și confirmarea stării de funcționare a ventilatorului. Datorită structurii sale simple și mai puține puncte potențiale de defecțiune, pachetele de stocare a energiei răcite cu aer elimină riscuri precum scurgerile de lichid și defecțiunile pompelor electrice, făcându-le mai fiabile în mediile fără personal specializat de întreținere.

Instalare și implementare ușoară, potrivite pentru scenarii ușoare: pachetele de stocare a energiei răcite cu aer sunt ușoare și flexibile ca dimensiuni, nefiind nevoie de echipamente suplimentare de răcire cu lichid sau conducte. Prin urmare, ele sunt utilizate în mod obișnuit în aplicații rezidențiale, mobile și comerciale de stocare a energiei la scară mică. Indiferent dacă sunt montate pe perete, pe rack sau pur și simplu instalate în aer liber, soluțiile răcite cu aer oferă o eficiență mai rapidă a instalării.

Eficiență ridicată a costurilor, potrivite pentru sisteme cu densitate de putere mică până la medie: pentru aplicații cu generare scăzută de căldură și intensitate de operare scăzută, cum ar fi sistemele de stocare a energiei fotovoltaice de uz casnic, sisteme UPS mici și stocarea de energie fotovoltaică distribuită, răcirea cu aer asigură o disipare suficientă a căldurii pentru a satisface nevoile operaționale și pentru a obține o funcționare stabilă la un cost mai mic. Acest lucru le oferă competitivitate pe termen lung pe anumite piețe sensibile la costuri.

Răspuns rapid al sistemului și zgomot controlabil: sistemele răcite cu aer pot răspunde rapid la schimbările de temperatură prin ajustarea vitezei ventilatorului, oferind ajustări flexibile și îndeplinind eficient cerințele de control dinamic al temperaturii ale sistemului. Sistemele moderne de răcire cu aer folosesc, de asemenea, ventilatoare cu zgomot redus și design optimizat pentru fluxul de aer, echilibrând eficiența disipării căldurii și confortul operațional.

(2) Avantajele pachetelor de stocare a energiei răcite cu lichid
Capacitate puternică de disipare a căldurii, potrivită pentru condiții de încărcare termică ridicată: sistemele de răcire cu lichid se bazează pe lichidul de răcire care circulă în plăci sau canale de răcire cu lichid pentru a obține un schimb eficient de căldură. Lichidele au o capacitate termică specifică mult mai mare decât aerul, eliminând astfel rapid o cantitate mare de căldură. Fie pentru încărcare și descărcare de mare viteză, funcționare continuă la putere maximă sau aplicații în aer liber în anotimpurile cu temperaturi ridicate, răcirea cu lichid este semnificativ superioară răcirii cu aer în ceea ce privește eficiența disipării căldurii.

Precizie de control al temperaturii ridicate, diferență mică de temperatură a bateriei: consistența bateriei determină durata de viață a sistemului de stocare a energiei, iar diferența de temperatură este un factor cheie care afectează consistența. Sistemele de răcire cu lichid pot controla diferența de temperatură a bateriei cu 2–3℃, mult mai puțin decât intervalul obișnuit de diferență de temperatură de 6–10℃ a pachetelor de stocare a energiei răcite cu aer. Această consistență a temperaturii nu numai că încetinește degradarea, ci și îmbunătățește semnificativ durata de viață generală și stabilitatea pachetului de stocare a energiei. Adaptabilitate la temperaturi ridicate și fiabilitate sporită pentru funcționare continuă

În mediile în care temperatura ambiantă depășește 35°C sau chiar 40°C, eficiența răcirii cu aer scade semnificativ. Sistemele de răcire cu lichid, totuși, sunt independente de temperatura aerului ambiant, menținând un control stabil al temperaturii prin circulația lichidului și dispozitivele de schimb de căldură. Prin urmare, în medii extreme, cum ar fi Orientul Mijlociu, regiunile de mare altitudine și fabricile cu temperaturi ridicate, pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid sunt aproape singura soluție pentru o funcționare fiabilă pe termen lung.

Siguranță mai mare și reducere eficientă a riscului de evadare termică
Bateriile sunt mai predispuse la evadarea termică la temperaturi ridicate sau la sarcini prelungite. Răcirea cu lichid, cu capacitatea sa excelentă de absorbție a căldurii, poate elimina rapid căldura generată de celulele bateriei, prevenind supraîncălzirea localizată a sistemului. Simultan, legătura dintre răcirea cu lichid și BMS permite o monitorizare mai precisă a temperaturii, permițând detectarea timpurie și răspunsul la temperaturi anormale, îmbunătățind astfel siguranța generală.

Potrivit pentru centrale electrice la scară mare, stocare de energie de înaltă densitate și aplicații avansate
Pe măsură ce stocarea energiei se dezvoltă spre „capacitate mare, densitate mare și putere mare”, răcirea cu lichid a devenit soluția principală pentru centralele de stocare a energiei la scară largă nou construite. Fie că este vorba de un dulap integrat în aer liber, de o stație de stocare a energiei în containere sau de o centrală electrică integrată care combină generarea, rețeaua, încărcarea și stocarea, răcirea cu lichid menține o stabilitate ridicată pe o funcționare pe termen lung, cu o durată de viață generală a sistemului superioară soluțiilor răcite cu aer.

Economie superioară a ciclului de viață
Deși răcirea cu lichid are un cost inițial mai mare, avantajele sale, cum ar fi degradarea redusă, întreținerea mai puțină și funcționarea mai stabilă pe termen lung, o fac mai valoroasă din punct de vedere economic pe termen lung. Pentru scenarii cu încărcare și descărcare frecventă sau cerințe de înaltă performanță, beneficiile generale ale soluțiilor de răcire cu lichid depășesc cu mult pe cele ale sistemelor răcite cu aer.

Pachetele de stocare a energiei răcite cu aer, cu avantajele lor principale de „simplitate, economie și comoditate”, sunt potrivite pentru scenariile de stocare a energiei de dimensiuni mici și medii, cu încărcături ușoare, medii ușoare și constrângeri bugetare.

Pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid, cu principalele lor avantaje de „disipare puternică a căldurii, stabilitate ridicată și siguranță ridicată”, sunt mai potrivite pentru aplicații specializate, cum ar fi centralele de stocare a energiei la temperatură înaltă, densitate mare și la scară largă.

Comparația avantajelor și caracteristicilor dintre pachetele de stocare a energiei răcite cu aer și răcite cu lichid:

5. Întrebări frecvente despre pachetele de stocare a energiei răcite cu aer și răcite cu lichid

Odată cu dezvoltarea industriei de stocare a energiei, răcirea cu aer și răcirea cu lichid au devenit cele mai comune două metode de control al temperaturii bateriei. Cu toate acestea, mulți utilizatori au încă întrebări despre cum să aleagă între ele, diferențele dintre scenariile de aplicare și diferențele de siguranță.

Î1. Care sunt principalele diferențe dintre pachetele de stocare a energiei răcite cu aer și răcite cu lichid?
Răcirea cu aer folosește în principal un ventilator pentru a conduce fluxul de aer pentru a elimina căldura; Răcirea cu lichid folosește lichid de răcire care curge prin plăci reci sau conducte de răcire cu lichid pentru a disipa căldura. Primul are o structură mai simplă și un cost mai mic, în timp ce cel din urmă are capacități mai puternice de disipare a căldurii și o precizie mai mare de control al temperaturii. Mai simplu spus, răcirea cu aer este mai potrivită pentru scenarii ușoare, cu disipare scăzută a căldurii; răcirea cu lichid este mai potrivită pentru scenarii de mare putere, temperatură ridicată și siguranță ridicată.

Q2. Ce metodă de disipare a căldurii este mai potrivită pentru mediile cu temperatură ridicată?
Pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid au un avantaj mai mare în medii cu temperatură ridicată.
Când temperatura ambiantă depășește 35℃, capacitatea de disipare a căldurii a aerului scade, limitând eficiența sistemelor răcite cu aer. Sistemele răcite cu lichid, însă, nu se bazează pe temperatura aerului; schimbă căldură prin circulația lichidului de răcire, permițând controlul stabil al temperaturii bateriei. Prin urmare, în condiții precum deșerturi, fabrici cu temperaturi ridicate și medii expuse de pe litoral, răcirea cu lichid este mult mai fiabilă decât răcirea cu aer.

Q3. Disiparea insuficientă a căldurii va cauza probleme de siguranță cu pachetele de stocare a energiei răcite cu aer?
În condiții normale de funcționare și cu un design adecvat, pachetele de stocare a energiei răcite cu aer sunt sigure. Cu toate acestea, riscul crește în următoarele situații:
Temperatură ambientală ridicată (> 40℃)
Încărcare și descărcare continuă de mare viteză a bateriei
Conducte de aer blocate, ventilatoare îmbătrânite sau deteriorate
Spațiu insuficient de disipare a căldurii
Prin urmare, sistemele răcite cu aer sunt mai potrivite pentru scenarii cu sarcină ușoară, densitate de putere mică până la medie. Pentru medii mai solicitante, sistemele răcite cu lichid oferă o siguranță mai fiabilă.

Î4. Există riscul de scurgere în cazul sistemelor răcite cu lichid? Afectează siguranța?
Sistemele răcite cu lichid prezintă un risc de scurgere de lichid, dar modelele standard folosesc lichide de răcire izolatoare și sunt echipate cu dispozitive de detectare a scurgerilor și de monitorizare a presiunii. Atâta timp cât sunt implementate instalarea corespunzătoare, întreținerea regulată și proiectarea conformă, sistemele răcite cu lichid sunt foarte sigure. În proiectele reale, precizia controlului temperaturii ridicate a sistemelor răcite cu lichid reduce riscul de evadare termică, făcând siguranța lor generală superioară sistemelor răcite cu aer.

Î5. Pentru ce scenarii sunt potrivite pachetele de stocare a energiei răcite cu aer?
Soluțiile răcite cu aer sunt utilizate în general în scenarii cu cerințe mai mici de disipare a căldurii, sarcini discontinue și sensibilitate la costuri, cum ar fi: Sisteme rezidențiale de stocare fotovoltaică; Stocare comercială mică a energiei; Vehicule mobile de stocare a energiei; Stații mici de stocare a energiei în regiunile mai reci; UPS sau scenarii de alimentare de rezervă. În aceste scenarii, generarea de căldură este limitată, iar răcirea cu aer poate satisface în mod adecvat nevoile operaționale.

Î6. Care sunt aplicațiile tipice ale pachetelor de stocare a energiei răcite cu lichid?
Răcirea cu lichid este mai potrivită pentru aplicații de mare intensitate, la scară largă, cum ar fi: Centrale electrice de stocare a energiei la scară largă în containere; Sisteme de stocare a energiei de mare sarcină în parcuri industriale; Reglarea frecvenței prietenoase cu rețeaua/ stocarea energiei de rafinare a vârfurilor; Proiecte care necesită funcționare pe termen lung la putere maximă; Medii dure, cum ar fi temperaturile ridicate, zonele de coastă și deșerturile. Aceste medii au cerințe ridicate pentru capacitatea de disipare a căldurii, fiabilitate și acuratețea controlului temperaturii, ceea ce face ca răcirea cu lichid să fie alegerea principală.

Î7. Este un sistem de răcire cu lichid mai eficient din punct de vedere energetic decât răcirea cu aer?
În scenariile cu sarcină mică, răcirea cu aer este mai eficientă din punct de vedere energetic, deoarece ventilatorul consumă mai puțină energie. Cu toate acestea, în medii cu sarcină mare sau cu temperatură ridicată, răcirea cu lichid are o eficiență mai mare de disipare a căldurii, realizând o răcire eficientă cu un consum mai mic de energie, fiind astfel mai eficientă din punct de vedere energetic. Prin urmare, consumul de energie nu poate fi simplu comparat; ar trebui făcută o judecată cuprinzătoare pe baza scenariului specific de aplicare.

Î8. De ce pachetele de stocare a energiei răcite cu lichid devin din ce în ce mai populare?
Industria se îndreaptă către „capacitate mare, putere mare și densitate mare de energie”, ceea ce duce la cerințe mai stricte pentru managementul termic al bateriei. Răcirea cu lichid oferă avantaje, inclusiv: control precis al temperaturii, diferență mică de temperatură, disipare puternică a căldurii, durată de viață mai lungă a bateriei, stabilitate mai bună a sistemului și suport pentru proiecte cu densitate de energie mai mare. Acești factori îl fac configurația principală pentru centralele electrice de stocare a energiei la scară largă.

Q9. Pachetele de stocare a energiei răcite cu aer vor fi înlocuite complet cu răcire lichidă?
Nu.
Răcirea cu aer are încă avantaje de neînlocuit în multe scenarii, cum ar fi: piețe sensibile la costuri, scenarii cu locații de instalare limitate, stocare mobilă a energiei, stocare rezidențială a energiei și climă temperată. În timp ce răcirea cu lichid oferă performanțe superioare, costul mai mare și structura mai complexă o împiedică să acopere pe deplin segmentul de piață ușor, unde răcirea cu aer este predominantă.

Q10. Cum să determinați dacă să alegeți răcirea cu aer sau răcirea lichidă?
Puteți judeca pe baza următorilor trei indicatori de bază:
Densitatea de putere este mare? Dacă da, acordați prioritate răcirii cu lichid.
Temperatura ambientală este extremă? Alegeți răcirea cu lichid pentru scenarii de temperatură ridicată.
Bugetul tău este limitat? Pentru scenariile sensibile la costuri, este de preferat răcirea cu aer.
În cele din urmă, o evaluare cuprinzătoare ar trebui efectuată luând în considerare factori precum amploarea proiectului, sarcina aplicației, temperatura ambiantă și capacitățile operaționale.

Pachetele de stocare a energiei răcite cu aer și răcite cu lichid au fiecare avantajele lor; nu există superioritate sau inferioritate absolută. Alegerea corectă ar trebui să se bazeze pe scenariul de aplicare, sarcina termică, temperatura ambiantă și cerințele bugetare. Înțelegând pe deplin caracteristicile și diferențele dintre cele două, sistemele de stocare a energiei pot obține o eficiență mai mare, o durată de viață mai lungă și o securitate sporită.