Källa: SolarPowerWorldOnline.com
När branschen blir mer bekväm med hur litiumbatterier interagerar i slutna utrymmen, standardiserar storskaliga energilagringssystemingenjörer mönster och packar fler batterier i containrar. För varje ny 5- MWh litium-järnfosfat (LFP) energilagringsbehållare på marknaden är en sak säker: Ett vätskekylsystem kommer att användas för temperaturkontroll. BESS-tillverkare är pågående skrymmande, bullriga och energisnackande HVAC-system för mer pålitliga kylvätskebaserade alternativ.
En illustration av ett vätskekylsystem av COMSOL, en leverantör av simuleringsprogramvara för produktdesign.
Flytande kylning som koncept är förmodligen mest erkänd i fordon med brännbara motorer. En bils motor bränner bränsle för att skapa energi. En del av den energin driver bilen framåt, och resten omvandlas till värme. Motorn måste hållas sval, så kylvätska/frostskyddsmedel passerar genom pumpar och slangar och arbetar med kylaren för att minska temperaturen. Flytande kylsystem i BESS fungerar mycket på samma sätt - kylvätsket cykler runt batteripaket för att hantera värme.
Vätskekylsystem är noggrant integrerade i BESS-containrar för att effektivt hantera värmen, säger Zhehan Yi, verktyg och ESS-direktör på CPS America. Vätskekylsystemet i CPS-kraftblocket 5- MWH-behållare använder en systemkontroll på flera nivåer.
"Den använder kylrör och pumpar som cirkulerar kylvätskan över varje batterimodul för att jämnt kontrollera temperaturen," sade han. "Det finns en kylenhet i det elektriska facket som byter värmen och svalnar kylvätskan för cirkulation."
Luftkylning är fortfarande en vanlig termisk hanteringslösning för BES. Den använder luft för att sprida värme, vanligtvis med fläktar, kylflänsar, luftkonditioneringssystem och andra VVS -komponenter. Det finns inget fel med luftkylning, men vätskekylning har mer konsekventa fördelar, sa Yi.
"Vätskekylning har en högre kylkapacitet och kan hantera temperaturen jämnare. Det påverkas mindre av yttre temperatur," sade han. "Det minskar också driftsbruset jämfört med luftkylning."
Flytande kylvätska är bättre på att hantera temperaturer eftersom kyllinjerna är närmare i närheten av varje batterimodul. Luft från fläktar kan bara nå så många moduler, och temperaturen på den luften är beroende av yttre förhållanden. Att inte förlita sig på fans innebär att webbplatser inte kommer att ha en ständig brumma av drift - en välkommen auditiv fördel för dem som arbetar och bor i närheten.
Kanadensiska Solars e-lagringsmärke av 5- MWH-behållare med vätskekylning.
Färre HVAC -komponenter minskar också extra elförbrukning. Även om BESS lagrar energi för större nät- och platsbehov, behöver de el för underhåll. Innehållna vätskekylsystem använder mindre elektricitet än VVS, vilket gör BESS effektivare.
När det gäller underhåll behöver BESS-vätskekylsystem regelbundna kontroller precis som en bils system. Kylvätskenivåer bör kontrolleras tillsammans med slitage av rörliga delar som pumpar. Sensorer i systemet varnar operatörerna när en del eller process misslyckas, sa Yi.
Kanske den största fördelen med att använda vätskekylning för temperaturkontroll i BES är att möjliggöra mer lagringskapacitet i ett mindre utrymme. Att ta bort det mesta av ett HVAC -system och bättre hantera individuell modultemperatur innebär att fler batterimetor kan placeras i behållarna. Vätskekylning är bättre på att förhindra termisk språng eskalering - en enorm oro för systemägare.
Många populära BESS-varumärken har introducerat 5- MWH-modeller under de senaste åren, tack vare vätskekylning. Hithium har examen till nästa nivå: A 6. 25- MWh -behållare i samma 20- ft fotavtryck. Detta senaste tillägg till hithium ∞block -linjen är ännu inte tillgänglig för den nordamerikanska marknaden (förhoppningsvis anländer till Q 2 2025), men det är i linje för UL 9540A -testning, som avgör hur system fungerar i termiska språngscenarier. Företagets 5- MWH -modeller slutförde framgångsrikt testningen för att få certifiering, så förväntningarna är densamma för den större versionen.
Hur stor kan Bess gå? Litiumcellkapacitet FoU är en evigt strävan, och deras slutliga containeriserade hem kommer sannolikt att använda vätskekylning för att hålla sig bekväm - tills nästa stora idé i temperaturkontroll.
