在以锂离子电池为代表的电化学储能市场步入发展快车道的背景下,储能安全面临着挑战,特别是锂离子电池的热失控问题催生了储能行业液冷技术的快速发展。
液冷储能系统由1500V储能电池、簇级控制器、液冷系统、安全防护系统、智能管理系统构成,具备Safe(主动安全)、Smart(智能高效)、Simple(精简灵活)三大核心优势。
在安全方面,系统拥有本体安全、设计安全、结构安全、系统安全、管理安全、消防安全六重安全设计,安全防范无遗漏。在智能化方面,系统引入簇级控制器和智能温控均衡控制技术,一方面解决电池簇单元主动均衡、智能投切、快速响应难题,另一方面将另一方面将任一pack之间温差控制在3℃以内。相较于风冷系统,散热功耗降低超过30%,LCOS可降低15%。
储能安全不仅是单点式的安全,更重要的是系统安全。科华数能采用三级防爆+三级消防的设计思路,在突发条件下,从电芯级、pack级、集装箱系统级多个维度全面保护电站系统安全,避免重大火灾事故发生。此外,气消防、水消防分布整个集装箱,配合系统内部的温湿度检测,多道防线,保障系统安全。
智能高效——双轮技术驱动,综合效能全面提升
储能系统运行产热大且散热不均,危及电池安全和寿命。模组间温升差异造成内阻差加大,由于木桶效应,将导致全部电池寿命进一步缩短。
在热管理方面,在液冷储能系统中使用簇级控制器。通过簇级管理器对电流智能控制,实现电池簇单元主动均衡、智能投切和毫秒级告警响应。经实验证明,在簇级控制器的均衡效果下,全生命周期充放电容量提升6%以上。同时,在簇级控制器的投切功能下,实现电池簇的智能均衡控制,系统年可利用率>99%。
为了使电池系统达到更佳的性能和寿命,结合智能温控均衡控制技术,液冷pack“同程”专利设计,系统散热“双循环”,液冷管道多级分布,使得集装箱系统内部温差一致不超过5℃,任一pack之间温差不超过3℃,在智能温控均衡控制技术下,有效抑制热失控发生概率,系统寿命提升13%。
在满足基本的安全、智能化需求外,精简灵活无疑是行业客户对液冷储能系统的更高追求,液冷储能系统采用标准的20尺3.44MWh集装箱解决方案,小体格大能量。相较于传统风冷的40尺3.44MWh集装箱,液冷储能系统功率密度提升100%,处于行业领先水平。此外,系统采用预制模块化设计,集成化程度高,厂内预制,无需现场安装调试,初始投资成本降低2%以上。除了液冷储能系统的精简灵活,系统可灵活配置及扩展,满足多台并联布置通过20尺液冷储能系统的组合40尺容量可达6.88 MWh。以配置10MW/20MWh的储能系统布局为例,采用液冷电池系统节省占地面积40%以上。由于簇级控制器的使用,储能单元可接受任何一簇电池电量、电压调整,面对维护时,单簇切除,更省心省力。