液冷系统更安全且度电成本更低

信息来源: 发布时间:2023年07月09日 07:35:39 浏览数量:0

7

液冷系统更安全且度电成本更低

储能安全是系统性工程,更先进的消防设计往往与液冷系统相结合。储能热管理主要分为风冷和液冷两条路径,液冷系统的综合性能更强。风冷即利用空气作为冷却介质对电池系统进行冷却,空气从电池一侧流入,流经电池内部后, 由另一侧流出。由于流经前部电池组的空气积累了部分热量,会导致后部电池组的冷却效果变差。这一问题可通过改变空气流道的设计改善,但可能导致降低储能系统的 能量密度。

液冷系统一般采用乙二醇水溶液作为冷却剂,冷却液流经集成在电池系统内部的 液冷板,以降低电池温度。液冷系统可使电池之间的堆叠更加紧密以提高能量密度; 并且具备更强的散热性能,降低电池温差,提升一致性水平,降低热失控风险。液冷 技术此前在 SVG、数据中心、直流设备、电动汽车等领域已广泛使用,在储能领域 的新应用也逐步成为市场的主流选择。

 image

液冷系统具备更强的温度控制精度,进而延长电池寿命。综合各厂商的宣传口径, 风冷机组可将储能系统内的温差控制在 5-10℃左右,而采用液冷机组可将温差降低 至 2-3℃的水平,显著提高电池充放电过程中的均一性,并有望较风冷系统延长 2 年 以上的电池使用寿命。

液冷系统具备更高的单舱能量密度,减少储能建设用地。我们统计了阳光电源和 科华数能分别采用风冷和液冷方案的储能系统集成产品的参数,计算得到风冷产品的 能量密度约为 0.13-0.15MWh/m2,而液冷集成方案可提升能量密度 50%以上至 0.2- 0.23 MWh/m2。同样电池能量条件下,液冷方案可较风冷减少约 30%的占地面积。

在一个 4MWh 的集装箱储能系统中,当 COP 提升至 2.5 时,温控系统耗电可大 幅降低,相较风冷系统节省 1.45 万元/年,约占年运营成本的 1.45%(包括电池及其 他设备折旧、人工以及财务费用等全部成本)。同时,液冷系统中的运动部件较风冷系统减少 90%以上,可减少故障点,降低设备维护费用。

液冷系统的优势最终体现在降低全生命周期的度电成本。由于储能温控设备在 整个储能系统中的价值量占比较低,由风冷升级至液冷系统之后,建设成本的增加幅 度小于系统循环寿命的提升幅度,根据科华数据、南都电源、天合储能等公司对于液 冷新品的宣传,全生命周期的 LCOS 可降低 15%—32%。


网页底栏.png