Warum benötigt die Energiespeicherung Flüssigkeitskühlsysteme?
Mit dem technologischen Fortschritt und der Kapazitätserweiterung hat die weltweite Entwicklung von „Neuen Energien + Energiespeichern“ in den letzten Jahren eine Überholspur erreicht. Nach vorläufiger Erkundung und Praxis sind die Positionierung und das Geschäftsmodell der Energiespeicherung im Stromsystem immer klarer geworden und die Bedingungen für die groß angelegte Entwicklung der Energiespeicherindustrie sind ausgereifter geworden. An einem kritischen Punkt in der beschleunigten Entwicklung des Energiespeichermarktes sind Sicherheitsfragen zu einem zentralen Thema von allgemeinem Interesse in der Branche geworden, und die Bedeutung der Temperaturregelung von Energiespeichern nimmt weiter zu.
Derzeit ist die Energiespeicherung in Containern die gängige Form der Energiespeicherung in Lithiumbatterien. Mit der Ausweitung des Gesamtumfangs des Projekts ist neben dem Einsatz weiterer Energiespeichercontainer auch die Verbesserung der individuellen Kapazität und Energiedichte der Container ein unvermeidlicher Trend in der Branchenentwicklung. Mit zunehmender Größe und Energiedichte von Energiespeicherbehältern wird auch die im Systembetrieb entstehende Wärme deutlich zunehmen. Um sicherzustellen, dass die Temperatur im Inneren des Behälters und der Temperaturunterschied zwischen den Batteriepaketen auf einem angemessenen Niveau liegen, wird daher die Bedeutung von Flüssigkeitskühlungs-Temperaturkontrollsystemen weiter hervorgehoben.
Bei Energiespeichersystemen vom Leistungstyp wird die Erhöhung der Lade- und Entladeraten von Batterien auch höhere Anforderungen an die Temperaturkontrollfähigkeiten mit sich bringen. Im Vergleich zu energiebasierten Energiespeichersystemen weisen leistungsbasierte Energiespeichersysteme wie Frequenzmodulation relativ kleinere Einzelskalen auf, erfordern jedoch häufig häufiges schnelles Laden und Entladen während des Betriebs. Je höher die Entladerate von Lithiumbatterien ist, desto mehr Wärme entsteht laut einschlägiger Forschung im Betrieb. Mit zunehmender Auslastung von Energiespeicherprojekten wird daher auch das Temperaturregelungssystem für Energiespeicher vor größeren Herausforderungen stehen. Als effiziente Kühlmethode erfordert die Steigerung der Lade- und Entladeraten von Energiespeichersystemen die Unterstützung der Temperaturregelung der Flüssigkeitskühlung, um einen effizienteren und zuverlässigeren Betrieb zu erreichen.
Flüssigkeitskühlung ist eine Kühlmethode, bei der Flüssigkeiten wie Wasser und Ethylenglykol als Medien verwendet werden, um die Batterietemperatur durch thermische Konvektion zu senken. Im Vergleich zur Luftkühlung ist der Aufbau von Flüssigkeitskühlsystemen komplexer und kompakter, ohne dass große Wärmeableitungskanäle erforderlich sind, und nimmt eine relativ kleine Fläche ein. Aufgrund des höheren Wärmeübergangskoeffizienten und der spezifischen Wärmekapazität des Kühlmittels, die nicht von Faktoren wie Höhe und Luftdruck beeinflusst werden, verfügen Flüssigkeitskühlsysteme über eine stärkere Wärmeableitungsfähigkeit als luftgekühlte Systeme, wodurch sie besser für die Kühlung geeignet sind Entwicklungstrend von groß angelegten Energiespeicherprojekten mit hoher Energiedichte. Aus Kostensicht ist der Energieverbrauch von Flüssigkeitskühlsystemen laut einschlägiger Forschung bei gleichem Kühleffekt in der Regel deutlich geringer als der von luftgekühlten Systemen.
Obwohl die anfänglichen Investitionskosten für Flüssigkeitskühlsysteme relativ hoch sind, können ihre Gesamtkosten über den gesamten Lebenszyklus von Energiespeichersystemen niedriger sein als die von luftgekühlten Systemen.
