储能热管理
储能热管理系统有哪些技术路线
因为电池热特性,热管理成为电化学储能产业链关键一环。从产业链价值量拆分来看,储能系统中电池成本占比约55%,PCS占比约20%,BMS和EMS合计占比约11%,热管理约占2%-4%。热管理价值量占比相对较低,但却起着至关重要的作用,是保证储能系统持续安全运行的关键。
被动式热管理
1、这种方法依赖于自然对流和辐射来散热。
2、使用导热性能良好的材料来增强储能系统的散热效果。
3、由于其散热效率较低,对于高功率的储能系统,这种热管理方法可能无法满足散热要求。
主动式热管理
1、这是一种更加高效的热管理方法,它通过使用主动散热装置来加快热量散发。
2、最常用的主动散热装置包括风扇、散热器、冷却剂等。
3、主动式热管理能够显著提高储能系统的散热效率,并保持其工作在适宜的温度范围内。
4、这种方法需要更多的电力支持,同时也增加了系统的复杂性和成本。
采用不同的散热技术
01
风冷技术
风冷技术是利用冷空气将热量从 IT 设备中带走的一种冷却方式。
在功率密度较小的集装箱储能系统和通信基站储能系统中主要采用风冷技术。
一方面是因为风冷系统结构简单,安全可靠,并且易于实现;
另一方面是因为储能系统对能量密度和空间的限制不像动力电池系统那么苛刻,可以通过增加电池数目来获得较低的工作倍率和产热率。
02
液冷技术
液冷方案采用水、乙醇、硅油等冷却液,通过液冷板上均匀分布的导流槽和电芯间接接触进行散热。其优点包括:
靠近热源,高效制冷;
与相同容量的集装箱风冷方案相比,液冷系统不需要设计风道,占地面积节约50%以上,更适合未来百MW级以上的大型储能电站;
相比风冷系统,由于减少了风扇等机械部件的使用,故障率更低;
液冷噪声低,节省系统自耗电,环境友好。
03
相变冷却
是利用相变材料发生相变来吸热的一种冷却方式。
优异的热传导性能。
可重复使用性高。
体积小,重量轻。
适用于高温高密度的环境。
但其也存在一些缺点,如相变材料使用寿命有限、冷却效果会受温度和压力的影响,其散热能力差 ,吸收的热量需要依靠液冷系统、风冷系统等导出。
储能市场需求
随着各种新型电器设备的广泛使用,以及清洁能源的快速发展,能源的稳定性和安全性愈发凸显。储能技术可以快速获取能源储存并缓解负荷峰值,可以解决电网能源供应的波动性,保障能源稳走和安全。
储能技术通过科学的组合、高效管理和控制,可以实现对能量资源的满足需求、提高能源利用效率和降低对环境的影响,解决电网被动调节负担。是支撑可再生能源稳定规模化发展的关键。储能问题的解决是实现碳达峰碳中和重要路径之一。
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