中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
一、南網(wǎng)儲(chǔ)能公司簡(jiǎn)介
南網(wǎng)儲(chǔ)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(chǔ)能投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，實(shí)施抽水蓄能、新型儲(chǔ)能“雙輪驅(qū)動(dòng)”發(fā)展戰(zhàn)略。
南方電網(wǎng)儲(chǔ)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(chǔ)能2000MW、3000MW、5000MW。
二、現(xiàn)有冷卻技術(shù)概況
新型儲(chǔ)能發(fā)展面臨的安全問題
電池作為電化學(xué)儲(chǔ)能的核心部件，具有較大的熱失控風(fēng)險(xiǎn)，尚無有效解決熱失控帶來的火災(zāi)和爆炸的相關(guān)措施爆炸事故。因此，從安全性角度看，儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱管理極具重要性。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近五年來全球儲(chǔ)能電站火災(zāi)事收至少發(fā)生了45起，其中中國(guó)5起，美國(guó)3起，韓國(guó)34起。儲(chǔ)能電站的火災(zāi)事故造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，開發(fā)一款零風(fēng)險(xiǎn)、本質(zhì)安全型的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)迫在眉睫。
新型儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。
電池容量是電化學(xué)儲(chǔ)能的核心價(jià)值，電池的壽命和溫度息息相關(guān)，電池長(zhǎng)期運(yùn)行溫度不一致容易導(dǎo)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(chǔ)能系統(tǒng)容量失配，將導(dǎo)致“充不滿、放不完”的充放電能力差現(xiàn)象。目前，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷卻手段主要是風(fēng)冷和板換式液冷。
風(fēng)冷所涉及的冷卻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝、成本較低，但冷卻效率不高，不能滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)散熱要求，會(huì)導(dǎo)致電池組之間的溫差偏大，即電池散熱不均勻。
電池儲(chǔ)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(jiǎn)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(jìn)行熱量交換，從而達(dá)到降溫目的。
風(fēng)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(shí)間較長(zhǎng)等不足。
三、全浸沒式液冷儲(chǔ)能技術(shù)
浸沒式液冷電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
工程應(yīng)用項(xiàng)目——梅州寶湖儲(chǔ)能電站
梅州寶湖儲(chǔ)能電站的電池系統(tǒng)分為兩條技術(shù)路線：
1、110MWh采用風(fēng)冷技術(shù)路線，每個(gè)電池艙5.2MWh，配置14個(gè)電池簇，每個(gè)電池簇由26個(gè)電池模塊串聯(lián)，個(gè)電池模塊由16個(gè)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(gè)電池艙5.2MWh，配置14個(gè)電池簇，每個(gè)電池簇由16個(gè)電池模塊串聯(lián)，每個(gè)電池模塊由26個(gè)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(chǔ)能領(lǐng)域首次應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、黑啟動(dòng)、孤島運(yùn)行等多種應(yīng)用模式。
【寶湖站運(yùn)行情況】
梅州寶湖儲(chǔ)能電站于2023年2月27日投入試運(yùn)行，3月6日轉(zhuǎn)商運(yùn)。至今梅州寶湖儲(chǔ)能電站的一次、二次設(shè)備運(yùn)行情況總體平穩(wěn)。累計(jì)充放電量如下圖所示：
【冷卻參數(shù)對(duì)比】
【寶湖站運(yùn)行電芯溫差】
