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储能系统温控热管理思考
思考
思考1:误区-储能温控很简单、不是关键环节
思考2:没关注到-全生命周期成本
思考3:没认识到-是储能温控系统,而不是单一储能温控设备
2
01
02
03
储能行业
XX思考
解决方案
3
储能行业
01
——CONTENTS—
—
4
2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和。
构建以新能源为主体的 新型电力系统。
储能---新型电力系统的重要支撑
(抽水蓄能、电化学储能、飞轮储能等)
电化学储能---又以灵活性、密度高胜出
5
「
」
电化学储能安全&寿命
(电芯发热)
首先-非常注重BMS的重要性
其次-非常关注消防系统
最后-温控热管理及其他系统
6
「
」
温控热管理行业现状
3、液冷或风冷过渡媒介设计评估错误
4、应用场景的评判及全寿命周期运维
2、电芯准确的热物性评估不够
1、热管理工程师经验欠缺
欠缺对温控降温对象范围的界定
不了解电芯导热、产热特点
结果:
选型配置不合理,成本高,效果差。 现场不合适,缺少整改手段。
多种冷却方式选用评估。风道流场设计, 液冷板流阻、流量,压力评估错误。
结果:
送风阻力评估错误,出风均匀性差,温差 范围不满足要求。
7
按照电芯初始状态配置选型温控, 忽略电芯寿命末期状态下参数。
结果:
全寿命周期内,电池寿命末期温控 系统不满足工况要求。
应用场景环境、海拔因素,联动控 制策略。
结果:
产品选型不符合应用场景要求,日常 失效维护频率高。
02
——CONTENTS—
—
8
XX思考
储能价值最大化
储能
安全
节能
智能
可靠
全生命周期成本(LCC)
9
重在预防
BMS关注的最多
BMS也是最关键的控制 系统
01 BMS
电芯发热要靠温控热 管理系统带走
每个电芯的热量都被 带走,BMS控制才可 以得心应手
02 温控热管理
消防作为辅助,尽 量多到提前预警
联动智能化
03 消防预警
一、安全
10
温控热管理 匹配细节
01 冷量是安全源头
计算出合理&足够的冷量
02 流量均匀性
每电柜、每电箱、一直到每电芯 要有合理均匀的流量
不同负荷、不同热量匹配最适合 需求的冷量
04 冷量精准性
03 冷量利用率
每电柜、每电箱、一直到每电 芯等各环节阻力
一、安全
11
设计仿真,保证气流组织可靠,从而保证风量均匀性
CFD仿真气流组织
一、安全
一定是系统级的风场仿真设计,确保系统集成 后实物符合设计
12
仿真偏差小,实测精度偏差小于5%,节约大量 的研发时间及试验费用
一、安全
精准的空调系统控温逻辑
空调和BMS系统之间的自适应联动控制
储能系统0.5 C充电运行时,电池最高温度不高于34 ℃, 储能系统最大温差基本保持在5 ℃
储能系统1 C充电运行时,电池最高温度不超过38 ℃, 储能系统最大温差7 ℃以内
热管理系统散热风道结构、空调、电池热管理系统温控策略
13
一、安全
空调系统
主风道横向 簇级管理
分支风道纵向
PACK级管理
电芯最终温差 符合要求
14
一套理想的温控系统,需要各环节配合,横、纵向管理
(空调不是单纯的一台设备,冷量利用率)
RAMS
可靠性
可用性
可维护性
安全性(防火)
01 产品
设计计算
仿真
MTBF
可靠度
02 设计
ISO9000/14000
GJB
TS 22163
IATF 16949
03 体系
二、可靠
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三、节能
整套储能系统效率:设备转换效率指标、系统自用电中空调用电量最大。
以一个5MWh储能箱为例,配备100kW制冷量空调,能效比2.5计算,用电功率是40kW,按 每天8h,全年300天计算,全年总用电量40*8*300=96,000kWh
下面以100MWh储能项目计算:
38.4万度
节约用电
采用变频空调,按节电
20%测算
26.88万元
节省电费
每度电费按0.7元计算
122吨
节约标准煤
依据国发 〔2016〕 2744 号《能源发展“十三五” 规划》,每度电 = 燃烧 0.318kg标准煤
减排CO2
每吨标准煤产生2.688吨二氧 化碳
328吨
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四、智能
消防联动
火灾模式
空调自动关闭(可设置)
消防报警
集控管理
开放空调通讯协议
群控多台机组
箱内废气换气流通
•
废气定期排放,空调联动控制
多功能传感器
•
温度、湿度、烟感, 监测箱内环境
智慧运维
•
空调状态自诊断, 提前预警
17
购置成本:<20%
运营成本:>80% 可靠
节能
安全
五、全生命周期成本(LCC)
18
03
——CONTENTS—
—
19
解决方案
XX提供全生命链条——温控解决支持
方案策划(环境)
整体统筹温控
联动控制(废排)
消防安全
空调选型
低能耗设计
功率密度
图纸设计
风道仿真模拟
送风均匀性
温控系统后期
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