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南網(wǎng)儲能公司:全浸沒式液冷技術(shù)的儲能

作者:數(shù)字儲能網(wǎng)新聞中心 來源:儲能熱管理研究院 發(fā)布時間:2023-09-14 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:

一、南網(wǎng)儲能公司簡介

  南網(wǎng)儲能公司一一是南方電網(wǎng)公司旗下唯一的抽水蓄能和新型儲能投資建設(shè)運營平臺,實施抽水蓄能、新型儲能“雙輪驅(qū)動”發(fā)展戰(zhàn)略。

  南方電網(wǎng)儲能股份有限公司規(guī)劃“十四五”“十五五”“十六五”期間分別新增投產(chǎn)新型儲能2000MW、3000MW、5000MW。

  二、現(xiàn)有冷卻技術(shù)概況

  新型儲能發(fā)展面臨的安全問題

  電池作為電化學儲能的核心部件,具有較大的熱失控風險,尚無有效解決熱失控帶來的火災和爆炸的相關(guān)措施爆炸事故。因此,從安全性角度看,儲能系統(tǒng)的熱管理極具重要性。

  據(jù)不完全統(tǒng)計,近五年來全球儲能電站火災事收至少發(fā)生了45起,其中中國5起,美國3起,韓國34起。儲能電站的火災事故造成嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失,開發(fā)一款零風險、本質(zhì)安全型的電池儲能系統(tǒng)迫在眉睫。

  新型儲能發(fā)展面臨的技術(shù)問題

  高效的熱管理技術(shù)是保證電池儲能系統(tǒng)持續(xù)安全運行的關(guān)鍵。

  電池容量是電化學儲能的核心價值,電池的壽命和溫度息息相關(guān),電池長期運行溫度不一致容易導致電池模組、電池簇串并聯(lián)失配,電池生命周期內(nèi)利用率低、儲能系統(tǒng)容量失配,將導致“充不滿、放不完”的充放電能力差現(xiàn)象。目前,電池儲能系統(tǒng)的冷卻手段主要是風冷和板換式液冷。

  風冷所涉及的冷卻結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝、成本較低,但冷卻效率不高,不能滿足儲能系統(tǒng)散熱要求,會導致電池組之間的溫差偏大,即電池散熱不均勻。

  電池儲能系統(tǒng)熱管理技術(shù)-板換式液冷

  液體冷卻是以液體為傳熱質(zhì)的熱管理技術(shù),簡稱液冷。液冷介質(zhì)具有較高熱容量和換熱系數(shù)的特性,將低溫液體與高溫電池進行熱量交換,從而達到降溫目的。

  風冷和板換式液冷這兩種冷卻方式均屬于空氣熱交換技術(shù),存在降溫速度較慢、降溫時間較長等不足。

  三、全浸沒式液冷儲能技術(shù)

 

  浸沒式液冷電池儲能系統(tǒng)的優(yōu)點

  工程應(yīng)用項目——梅州寶湖儲能電站

  梅州寶湖儲能電站的電池系統(tǒng)分為兩條技術(shù)路線:

  1、110MWh采用風冷技術(shù)路線,每個電池艙5.2MWh,配置14個電池簇,每個電池簇由26個電池模塊串聯(lián),個電池模塊由16個電池單體串聯(lián)組成,配置全氟己酮消防。

  2、另外30MWh采用浸沒式液冷技術(shù)路線,每個電池艙5.2MWh,配置14個電池簇,每個電池簇由16個電池模塊串聯(lián),每個電池模塊由26個電池單體串聯(lián)組成,全部電芯浸沒在冷卻液內(nèi)。

  該方案產(chǎn)品屬首次生產(chǎn)及應(yīng)用,且浸沒式液冷方案為儲能領(lǐng)域首次應(yīng)用,可實現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、黑啟動、孤島運行等多種應(yīng)用模式。

  【寶湖站運行情況】

  梅州寶湖儲能電站于2023年2月27日投入試運行,3月6日轉(zhuǎn)商運。至今梅州寶湖儲能電站的一次、二次設(shè)備運行情況總體平穩(wěn)。累計充放電量如下圖所示:

  【冷卻參數(shù)對比】

  【寶湖站運行電芯溫差】


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