Ker se celice za shranjevanje energije premikajo proti veliki zmogljivosti in se sistemi za shranjevanje energije približujejo dobi 5 MWh+, sta večji obseg in višja gostota energije postala razvojni trend sistemske integracije. Poleg tega postajajo scenariji uporabe vse bolj zapleteni in raznoliki, kar postavlja višje zahteve glede življenjske dobe, varnosti, stroškov in drugih dejavnikov sistemov za shranjevanje energije. Vsi ti dejavniki spodbujajo nenehen iterativni razvoj ključnih tehnologij komponent za shranjevanje energije, vključno s celicami, PCS, BMS, EMS itd.
Kot vmesnik med sistemom za shranjevanje energije baterije in električnim omrežjem je pretvornik za shranjevanje energije osrednji del sistema za shranjevanje energije, ki igra ključno vlogo pri izboljšanju učinkovitosti delovanja sistema ter zagotavljanju stabilnosti in zanesljivosti sistema.
S hitro rastjo globalne nameščene zmogljivosti obnovljivih virov energije industrija shranjevanja energije raziskuje širši tržni prostor. Vendar pa resna "involucija" pesti kitajska podjetja za shranjevanje energije. Če se želijo prebiti, se lahko zanesejo le na temeljno konkurenčnost, kot so tehnološki izdelki. Med temi so visoka varnost, nizki stroški in visoka učinkovitost pragovi, ki se jim pri nadgradnji tehnologije shranjevanja energije ni mogoče izogniti.
Med različnimi tehničnimi potemi je tekočinsko hlajenje, ki je bilo uporabljeno za baterije, eden od predstavnikov ponovitve tehnologije shranjevanja energije v zadnjih dveh letih. Po podatkih se uporaba tekočinskega hlajenja v baterijah za shranjevanje energije postopoma povečuje in njegova stopnja prodora na trg bo leta 2023 znašala približno 25 %, kar je znatno povečanje z 12 % leta 2021.
"V celotnem sistemu za shranjevanje energije stroški baterij predstavljajo približno 50 %, PCS pa približno 15%. Tehnologija baterij ima velik vpliv na ponovitveni načrt PCS." Proizvajalec PCS je izjavil, da so smeri tehničnega razvoja PCS in baterij v bistvu enake, enako pa velja za tehnologijo tekočega hlajenja.
Poroča se, da lahko PCS, ki uporablja tekočinsko hlajenje, izdelku prinese večjo gostoto moči, boljše kazalnike učinkovitosti in boljšo okoljsko prilagodljivost.
V primerjavi s tradicionalnim zračno hlajenim PCS ima tekočinsko hlajeni PCS očitne razlike v hladilnem mediju, strukturi sistema, učinkovitosti odvajanja toplote in drugih vidikih.
Zračno hlajeni PCS uporablja zrak kot hladilni medij. Prek ventilatorjev in druge opreme se zrak vpihuje skozi komponente PCS, da se toplota odvede v montažni zračni kanal kabine, nato pa klimatski sistem v montažni kabini odvaja toploto. Njegova prednost je, da je struktura sistema razmeroma preprosta in da so začetni stroški namestitve nizki, vendar je z vidika učinkovitosti odvajanja toplote zračno hlajen PCS očitno šibek.
"Izbira med tekočinskim hlajenjem in zračnim hlajenjem za shranjevanje energije PCS je pravzaprav ravnotežje med zahtevami po moči in odvajanju toplote." Zeng Chunbao, podpredsednik Kehua Digital Energy in generalni direktor tehnološkega centra, je nekoč poudaril, da je pri ravni moči 2,5 MW zračno hlajenje v bistvu doseglo mejo odvajanja toplote.
S tega vidika tekočinsko hlajeni PCS kot medij uporablja hladilno sredstvo z visoko toplotno prevodnostjo. Sredstvo proti zmrzovanju poganja vodna črpalka, da kroži v plošči za hlajenje tekočine, kar mu omogoča bolj neposreden stik s komponentami PCS, s čimer se doseže večja učinkovitost odvajanja toplote.
Ker ima hladilna tekočina višji koeficient toplotnega prenosa in specifično toplotno kapaciteto ter nanjo ne vplivajo dejavniki, kot sta nadmorska višina in zračni tlak, ima tekočinski hladilni sistem močnejšo zmogljivost odvajanja toplote kot zračni hladilni sistem in je večja primeren za obsežne projekte shranjevanja energije z visoko gostoto energije.
Kar zadeva stroške, čeprav je začetni strošek zračno hlajenega PCS nižji, je njegova učinkovitost odvajanja toplote omejena. Za vzdrževanje primerne temperature je potrebno povečati število in moč ventilatorjev, vendar bo to povečalo porabo energije in obratovalne stroške. Sistemi za tekoče hlajenje imajo večjo učinkovitost odvajanja toplote in nižjo porabo energije, kar lahko zmanjša skupne stroške v celotnem življenjskem ciklu.
Poleg tega glede energijske gostote v primerjavi z zračno hlajenim PCS tekočinsko hlajeni PCS uporablja toplotno konvekcijo za zmanjšanje temperature električne opreme. Ima bolj zapleteno in kompaktno strukturo, ne zahteva uvedbe kanalov za odvajanje toplote z velikimi površinami, zavzema relativno majhno površino in lahko učinkoviteje izkorišča prostor, s čimer izboljša energijsko gostoto in splošno učinkovitost elektrarn za shranjevanje energije.
Tekočinsko hlajeni osebni računalniki pritegnejo vedno več pozornosti podjetij. Glede na nepopolne statistične podatke iz China Energy Storage Network so številna podjetja razširila svoje proizvodne linije na sektor PCS s tekočinskim hlajenjem, razvijajo ali so že lansirala sorodne izdelke in so celo izjavila, da so dosegla množično proizvodnjo.
Pri tekočinsko hlajenih izdelkih PCS nekaterih podjetij je mogoče ugotoviti, da je v predstavitvah izdelkov različnih proizvajalcev, različnih specifikacijah in različnih scenarijih uporabe poleg privlačnih besed, kot so varnost, cena, učinkovitost in življenjska doba, tiho način, široko temperaturno območje in ekstremni delovni pogoji so prav tako pogosto postali vrhunci promocije izdelkov. S tega vidika lahko tekočinsko hlajena rešitev PCS z več prednostmi pridobi večji razvojni prostor, saj se v prihodnosti poveča pogostost klicev sistema za shranjevanje energije.
Vendar pa je tako kot skoraj vse nove tehnološke poti v zgodnjih fazah njihove rasti tudi tekočinsko hlajeni PCS prejel različne odzive.
Nekatera podjetja so tudi poudarila, da je z vidika praktične uporabe tekočinsko hlajeni PCS še vedno v konceptualni fazi in da je zelo malo izdelkov, ki so dejansko dani v uporabo.
Guo Xiangji je bolj neposredno dejal, da čeprav ima tehnologija tekočinskega hlajenja odlično zmogljivost odvajanja toplote, kompresor porabi veliko električne energije in je hladilnik zapleten za vzdrževanje. Poleg tega sta zastrašujoča morebitna težava s puščanjem tekočinskega hladilnega sistema in slaba enakomernost temperature pri enofaznem odvajanju toplote.
Če ima tekočinsko hlajen PCS še vedno malo izkušenj s praktičnimi aplikacijami in potrebuje čas za izpopolnjevanje, bo pojav nove tehnološke poti še večji izziv za tekočinsko hlajen PCS, ki je v zgodnjih fazah razvoja.
Pogled na celoto iz majhne perspektive. Ker je industrija shranjevanja energije še naprej vroča, se bodo ponavljanje tehnologije in inovacije nadaljevale, rešitve tehnologije odvajanja toplote, ki se uporabljajo za PCS, pa se bodo morda še posodabljale. Kdo bo na koncu zmagal, bo še vedno odvisno od trga.
Kar zadeva tekočinsko hlajeni PCS, ki je v fazi preskušanja, obstajajo pozitivna mnenja, da je zelo konkurenčen v številnih scenarijih z vidika celovitih stroškov celotnega življenjskega cikla. Vendar pa bomo še videli, ali bo postala ena izmed glavnih aplikacij.