压缩弹簧工作原理储能电池系统稳定、高效运行与温控系统密切相关,目前主流路线包括风冷和液冷方案,其中风冷方案较为多见。随着未来储能电站带电量持续增加,液冷方案凭借制冷效率高、能耗低等优势,占比将快速提升,也得到温控方案供应商和众多下游集成商的认可。" t. O; A% ?2 w6 l
此外,单GWh液冷方案价值量约0.8-1亿元,其中的液冷主机约0.5亿元,价值量较高。目前参与的企业包括数据中心温控设备企业、PID控制器工业冷却设备企业、汽车零部件企业等,未来在液冷和户外应用领域有积累的企业,可能获得领先优势。
. n- _' U" S) g- ]( x7 { 一、储能温控行业介绍
. T8 e2 O: h! Z+ e OLED种类储能电池系统电池容量和功率大,高功率密度对散热要求较高,同时储能系统内部容易产生电池产热和温度分布不均匀等问题,因而温度控制对于电池系统寿命、安全性极为重要。目前通信基站、新能源电站的温控设备主要采用风冷或液冷方案,单GWh风冷、液冷方案价值量约0.3、0.8-1亿元,液冷方案中的液冷主机约0.5亿元,价值量较高。
5 x+ {& `* ?% k% l! W, v 储能系统中温控设备的作用
. m' E" p4 k1 x* o 储能电池系统电池容量和功率大,高功率密度对散热要求较高,同时储能系统内部容易产生电池产热和温度分布不均匀等问题,因而温度控制对于电池系统寿命、安全性极为重要。* X3 d) u0 ]' y9 ?% |, a; }
主流的方案包括风冷和液冷
# b- `: B% G: E1 b, J 储能温控系统技术路线目前主要是风冷(采用空气介质)、液冷(液体介质)。目前储能行业中以风冷方案为主,方案提供商主要是原先数据中心温控的企业,主要系行业目前装机较多的是通信基站、小型地面电站等功率密度相对较低的项目,风冷方案的制冷效率可以满足。: d% v& l: j7 ?0 l8 C% x; r
储能电池系统中的液冷方案价值量较高
) `9 J+ k7 b9 t% K6 |6 q 液冷系统主要包括水冷板、水冷管、水冷系统、换热风机等,且容量越大相应的设备、需求也更大,如水泵、散热要求等。而风冷系统结构比较简单。据反馈,目前整套液冷系统方案价值量约0.8-1亿元/GWh,其中水冷主机系统占比最高,一般约0.5亿元/GWh左右;风冷系统方案价值量约0.3亿元/GWh。
& I2 T: p- a' v1 d' n; b 温控系统市场空间
3 E% O0 S% m; d' v3 M- \4 e& V" B9 p+ s 假设2025年全球储能需求约为200GWh,若全部采用液冷方案,预计2025年储能温控系统市场空间将达到160-200亿元,其中液冷主机系统的市场空间约100亿元。
2 u+ Q0 J* s$ x8 u) z) m 二、液冷方案是未来趋势
; S; S$ V( [+ i0 D/ [# U 目前风冷方案占比较高,可能主要系通信基站等应用领域推广更快,通信基站中的储能系统功率密度相对较低,因此大量在数据中心温控领域采用的风冷方案应用到该领域。未来,随着新能源电站、离网储能等更大电池容量、更高系统功率密度的需求起来,据产业一致反馈,液冷方案占比将快速提升。
3 y6 t& @! t* @+ m 风冷系统是以空气为冷却介质,利用对流换热降低电池温度的一种冷却方式。在储能领域主要应用在通信基站、小型地面电站等功率密度相对较小的领域。目前风冷系统主要的优化因素在:风速、电池分布、空气流向。( H/ C# ~5 @/ j
优点:结构简单、易维护及成本低;$ U& z: p5 U, Q- `0 a- a6 v
缺点:空气的比热容低,导热系数也很低,这使得风冷通常应用于产热率比较低的场合。
* G7 B) ]6 @0 ^0 v1 Q8 F9 ^) S9 }2 O& o, t 液冷方案是未来趋势/ h% [7 W( B" n# c/ k4 n; O
未来随着新能源电站、离网储能等更大电池容量、更高系统功率密度的需求起来,据产业一致反馈,液冷方案占比将快速提升,目前宁德时代正在推广户外液冷电柜。其优势主要是靠近热源、温度均匀、能耗低,同时也比风冷更适合户外的环境。; N- Y* [* l, r% ^4 K
根据其官方文件介绍该产品可实现储能的长期高可靠性和高稳定性,同时使得储能电站的占地面积减少35%,并可不停机分区维护,实现灵活运维。同时阳光电源、比亚迪等厂商也纷纷推出液冷电柜产品,用于户外储能系统。户外液冷电柜可广泛应用于光伏储能、风电储能、电网储能、商业储能等多种储能场景。) a# c2 b( M9 [4 d: q
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