儲能系統(tǒng)運行產熱大,危及電池安全和壽命。鋰電池壽命和使用溫度息息相關,目前普遍認為鋰電池最佳工作溫度區(qū)間為10℃~35℃,過低的溫度會導致電解液凝固、阻抗增加,過高的溫度則隔膜易熔融。儲能電池排列緊密,產熱很大且散熱不均,當集裝箱內電池溫差大于10℃時電池壽命將縮短 15%以上。模組間溫升差異造成內阻差加大,由于木桶效應,將導致全部電池壽命進一步縮短。
熱管理是保證電池安全,延長壽命的重要一環(huán)。為了使電池系統(tǒng)達到最佳的性能和壽命,需要通過引入熱管理系統(tǒng)改善電池組溫度曲線。主要作用包括:1)電池溫度的準確測量和監(jiān)控。2)當電池模組溫度超過限制時,能有效快速地散熱和降溫。3)低溫條件下可有效預熱提升電池溫度,確保低溫下的充電放電和安全性。4)保證電池組溫度場的均勻分布,防止因局部溫度過高導致電池過快衰減降低電池組整體壽命。
儲能熱管理方案應用而生
目前,主流的儲能熱管理方案有風冷和液冷兩種。 風冷是以低溫空氣為介質,利用自然風或風機與電芯產生熱對流,進而降低電池溫度。風冷結構簡單,但是換熱效率低下且無法實現精準控溫,相比而言液冷方案采用水、乙醇、制冷劑等冷卻液,通過液冷板上均勻分布的導流槽和電芯間接接觸,靠近熱源、換熱效率高、能耗低,可以保證電池單體溫度的一致性。遠信儲能預計未來隨著高容量儲能電池系統(tǒng)需求起量,更高效的液冷方案滲透率將快速提升。
安全性和經濟性雙輪驅動,熱管理技術轉向液冷
如今液冷儲能被越來越多的人關注并認可,除了當下的市場需求外,與其自身優(yōu)勢也密不可分。
更安全
液冷儲能技術門檻較高,因為它不是簡單地系統(tǒng)散熱,是通過冷卻液對流直接對電芯散熱,其難點也包括如何降低冷卻液的泄露風險。遠信儲能為此做了大量工作,遠信儲能系統(tǒng)采用液冷pack技術,支持儲能單元模塊化建設,搭配新一代的BMS軟件,可從電芯監(jiān)測、Pack散熱、系統(tǒng)結構等3個層次保障儲能系統(tǒng)的安全性,為用戶提高全方位的安全保障。
電芯監(jiān)測。遠信儲能采用聯合開發(fā)的儲能BMS,在常規(guī)功能之外,實現電芯級的動態(tài)監(jiān)測和數據采集,系統(tǒng)采用直流連接安全設計,保障電芯健康實時感知。
Pack散熱。遠信儲能針對電池組散熱問題,開發(fā)了專有的液冷Pack方案,通過導熱液實現電池pack散熱的均勻覆蓋,避免了熱失衡導致的箱體內部溫差。
系統(tǒng)結構優(yōu)化。遠信儲能針對大需量用戶設計的R-Block儲能單元,采用了模塊化設計,單體容量500kWh,具有體積適中,安裝生產方便,多級串并聯等優(yōu)勢,可根據項目實際需求進行積木式安裝,避免了單個箱體過大導致的散熱不均問題。在出現模塊故障時,可獨立切斷單個R-Block,避免風險傳導擴大。

遠信儲能海南天南鶯歌海鹽場100MW光伏項目集裝箱儲能系統(tǒng)
更經濟
儲能系統(tǒng)集成設計除了安全,還要考慮到全生命周期的運行維護,從這個角度來說,液冷儲能系統(tǒng)經濟性更優(yōu)。
儲能系統(tǒng)運行產熱大且散熱不均,除危及電池儲能系統(tǒng)安全外,還會影響電池壽命。遠信儲能通過簇級控制器和智能溫控均衡控制技術,傳統(tǒng)風冷溫差達到8-10℃,液冷PACK溫差在3℃以內。相比傳統(tǒng)空調風冷降低能耗約20%以上,遠信儲能液冷產品電池壽命提升20%以上,能夠在氣溫-40℃~+50℃的惡劣環(huán)境運行。

遠信儲能液冷系統(tǒng)
遠信儲能秉承“三電融合”理念,將復雜留給自己,簡單留給客戶,通過專業(yè)一體化集成,EMS,BMS等關鍵設備自研,推出全系列液冷儲能系統(tǒng),讓儲能安全和電網安全從被動防護、適應,向主動安全、支撐轉變,進一步提壽命、增效率、降損耗,綜合降低LCOS 10%以上。遠信儲能1500V儲能系統(tǒng)擁有大于90%的循環(huán)效率,降低自損耗、高效核心設備提升轉換效率,降低傳輸損耗。除此之外全生命周期高一致性,包括初始狀態(tài)、運行環(huán)境和運行狀態(tài),支持100%可用容量,為客戶創(chuàng)造最佳的LCOS。
1500V系統(tǒng)和液冷電池Pack方案,可以在顯著提升系統(tǒng)效率的同時,保障電池系統(tǒng)的安全性,避免因熱失控引發(fā)的安全風險。
助力能源轉型,打造儲能系統(tǒng)方案領軍企業(yè)
遠信儲能董事長王堉表示,將致力于建設一流的新型儲能裝備企業(yè),助力構建新型電力系統(tǒng)。為了共同優(yōu)化和最大限度地利用儲能資產實現經濟和環(huán)境價值,遠信儲能通過自身技術研發(fā),不斷改進、優(yōu)化儲能系統(tǒng)技術方案,以降低系統(tǒng)成本,提升系統(tǒng)效率,提高儲能投資經濟性,將深度融合電力電子、電化學與電網支撐技術,打造更為專業(yè)的儲能集成系統(tǒng),助力能源轉型和零碳發(fā)展。