En 2022, l'industrie du stockage d'énergie se développera vigoureusement et la capacité installée cumulée du nouveau stockage d'énergie atteindra 13,1 GW.Le nombre de nouveaux projets de stockage d'énergie prévus et en construction en Chine a atteint près de 100 GW, ce qui dépasse largement les attentes de 30 GW en 2025 avancées par les départements nationaux concernés.2023 sera sans aucun doute une autre année de croissance rapide et continue du stockage électrochimique d’énergie domestique.
La nouvelle industrie du stockage d'énergie est pleine de vigueur et de vitalité, l'espoir et les défis coexistent.Le stockage d'énergie devrait évoluer dans le sens d'une grande tolérance, d'une tolérance élevée et de performances de sécurité élevées à moyen et long terme.Ces dernières années, des accidents de stockage d’énergie électrochimique se sont produits fréquemment.Comment résoudre la gestion de la sécurité du stockage d’énergie ?
Le refroidissement liquide est devenu une voie technologique populaire dans le domaine de la gestion thermique, et le refroidissement liquide a récemment fréquemment rafraîchi l'écran.En avril, Midea a lancé pour la première fois ses solutions de systèmes de stockage d'énergie et une variété de nouveaux produits de gestion thermique de stockage d'énergie refroidis par liquide, entrant officiellement dans la voie segmentée de la gestion thermique du stockage d'énergie ;Le groupe Huadian a lancé une nouvelle série d'achats centralisés de systèmes de stockage d'énergie au lithium fer phosphate et a acheté 2 GWh de systèmes de stockage d'énergie refroidis par air et 3 GWh de systèmes de stockage d'énergie refroidis par liquide.
Quel type de piste est le stockage d'énergie par refroidissement liquide ?
01 Gestion thermique du stockage d'énergie
En raison des caractéristiques thermiques des batteries, la gestion thermique est devenue un maillon clé de la chaîne industrielle du stockage électrochimique d’énergie.Du point de vue de la valeur et du volume de la chaîne industrielle, les coûts des batteries représentent environ 55 % du système de stockage d'énergie, les PCS représentent environ 20 %, les BMS et EMS représentent environ 11 % et la gestion thermique représente environ 2 %. -4%.La valeur de la gestion thermique est relativement faible, mais elle joue un rôle essentiel et constitue la clé pour garantir le fonctionnement continu et sûr du système de stockage d’énergie.
Les accidents dans les centrales électriques se produisent fréquemment et l'emballement thermique des batteries au lithium est l'une des principales raisons des accidents liés à la sécurité des systèmes de stockage d'énergie.Le système de stockage d’énergie génère beaucoup de chaleur et dispose d’un espace limité pour la dissipation thermique.Il est difficile de contrôler la température sous ventilation naturelle et il est facile de nuire à la durée de vie et à la sécurité de la batterie.Par rapport au système de batterie de puissance, les batteries du système de stockage d'énergie ont une puissance plus élevée, une plus grande quantité et une génération de chaleur plus forte, et la disposition étroite des batteries conduit à un espace de dissipation thermique limité, ce qui rend difficile la dissipation rapide et uniforme de la chaleur. ce qui peut facilement provoquer une friction entre les blocs-batteries.L'accumulation de chaleur et la différence excessive de température de fonctionnement entraînent de fréquents accidents de sécurité du système de stockage d'énergie, ce qui finira par nuire à la durée de vie et à la sécurité de la batterie.
Processus d'emballement thermique de la batterie Li-ion
La gestion thermique est la clé pour garantir le fonctionnement continu et sûr des systèmes de stockage d’énergie.Idéalement, la conception de gestion thermique peut contrôler la température à l'intérieur du système de stockage d'énergie dans la plage de température optimale (10-35°C) pour le fonctionnement de la batterie au lithium, et garantir l'uniformité de la température à l'intérieur de la batterie, réduisant ainsi la dégradation de la durée de vie de la batterie ou la dissipation thermique. .Risque de perte de contrôle.
À l’heure actuelle, les principales voies techniques de gestion thermique du stockage d’énergie sont le refroidissement par air et le refroidissement liquide.Les voies technologiques de gestion thermique du stockage d'énergie sont principalement divisées en refroidissement par air, refroidissement par liquide, refroidissement par caloduc et refroidissement par changement de phase, parmi lesquels les technologies de refroidissement par caloduc et par changement de phase ne sont pas encore matures.
1. refroidissement par air
La température de la batterie est abaissée par convection du gaz.Il présente les avantages d'une structure simple, d'un entretien facile et d'un faible coût, mais l'efficacité de la dissipation thermique, la vitesse de dissipation thermique et l'uniformité de la température sont médiocres.Convient aux occasions avec un faible taux de génération de chaleur.
2. refroidissement liquide
La température de la batterie est réduite par convection du liquide.L'efficacité de dissipation thermique, la vitesse de dissipation thermique et l'uniformité de la température sont bonnes, mais le coût est élevé et il existe un risque de fuite de liquide de refroidissement.Il convient aux occasions où la batterie a une densité énergétique élevée, une vitesse de charge et de décharge rapide et des changements importants de température ambiante.
3. Caloduc et changement de phase
La dissipation thermique de la batterie est obtenue grâce à l'évaporation et à l'absorption thermique du milieu dans le caloduc et à la conversion par changement de phase du matériau.
Parmi eux, la technologie de refroidissement liquide dissipe directement la chaleur par convection liquide, ce qui permet de réaliser un contrôle précis de la température de la batterie et d'assurer un refroidissement uniforme.En revanche, le coût de la technologie de refroidissement par air est inférieur, mais l'efficacité de la dissipation thermique n'est pas élevée et il est impossible d'obtenir un contrôle précis de la température de la batterie.Par conséquent, dans les scénarios de faible puissance, le refroidissement par air reste la norme, tandis que dans les scénarios de puissance moyenne et élevée, la technologie de refroidissement liquide occupe une position dominante.Le système de refroidissement liquide présente les avantages d'une grande capacité thermique spécifique et d'un refroidissement rapide, qui peuvent contrôler plus efficacement la température de la batterie, assurant ainsi le fonctionnement stable de la batterie de stockage d'énergie.
02 Marché du stockage d’énergie par refroidissement liquide
Le marché national du stockage d'énergie est en plein essor, et les intégrateurs de stockage d'énergie en aval et les fabricants de batteries ont commencé à déployer très tôt la technologie de refroidissement liquide de stockage d'énergie, à développer de nouveaux produits et à mettre à jour les itérations de produits avec de nouvelles technologies.Avec l’implication de plus en plus de projets d’applications pratiques, les systèmes de stockage d’énergie refroidis par liquide deviennent rapidement la voie technologique dominante sur le marché.
À l'heure actuelle, la proportion de la technologie de refroidissement liquide dans les nouveaux projets de stockage à grande échelle du côté de la production d'électricité/du réseau augmente rapidement, comme le projet de démonstration de centrale électrique de stockage d'énergie partagée de 100 MW/200 MWh de Ningxia Power Investment Ningdong Base, Gansu Linze. Le projet de centrale électrique de stockage d'énergie partagée de 100 MW/400 MWh, etc. utilisera la technologie de contrôle de la température de refroidissement par liquide.Et l'application dans les projets réels augmente progressivement.Par exemple, la centrale de stockage d'énergie Southern Power Grid Meizhou Baohu a été officiellement mise en service récemment dans le comté de Wuhua, ville de Meizhou, province du Guangdong.Il s'agit également de la première centrale électrique immergée de stockage d'énergie refroidie par liquide au monde.Pour la première fois, China Southern Grid Energy Storage Company a directement immergé la batterie dans le liquide de refroidissement de la cabine pour obtenir un refroidissement et un refroidissement directs, rapides et suffisants de la batterie afin de garantir que la batterie fonctionne dans la plage de température optimale.
De grands groupes énergétiques ont lancé des appels d'offres pour des systèmes de stockage d'énergie refroidis par liquide.Selon les statistiques, China National Nuclear Corporation, PetroChina, National Energy Group, Huadian Group et d'autres sociétés ont mené des projets d'achat de systèmes de stockage d'énergie refroidis par liquide.L'échelle du système refroidi par liquide est d'environ 5,4 GWh et le prix unitaire d'achat est de 1,42 yuans/Wh à 1,61 yuans/Wh.
Selon les statistiques d'information publique, Kehua Data Energy, Sungrow Power, Yiwei Lithium Energy, Cairi Energy, Xingyun Times, HyperStrong, Haichen Energy Storage, Zhongtian Technology, Shanghai Electric Guoxuan, Trina Energy Storage, Ashi Des dizaines de fabricants, tels que Te et Shenghong. , a suivi la tendance du refroidissement liquide.Les nouveaux produits lancés impliquent tous une technologie de refroidissement liquide, couvrant divers scénarios tels que le niveau du réseau électrique, le stockage d'énergie industriel et commercial et domestique.
Pour les entreprises d’équipements de contrôle de la température, leur principale compétitivité se reflétera dans leurs capacités de personnalisation, ainsi que dans leur expérience à long terme et leur accumulation technique dans les solutions de gestion thermique.GGII estime que la distribution du marché à moyen et long terme se concentrera sur les entreprises proposant des conceptions personnalisées plus matures, de meilleures conceptions non standard et des produits plus rentables.Par conséquent, pour les entreprises d’équipements de contrôle de la température, leur compétitivité de base se reflétera dans les capacités de personnalisation et l’accumulation d’expérience à long terme, en particulier dans les solutions de gestion thermique.
03 Potentiel futur du stockage d’énergie par refroidissement liquide
L’explosion du marché du stockage d’énergie va se poursuivre.Afin de promouvoir efficacement la consommation de nouvelles énergies, la production de centrales électriques de stockage d'énergie à grande échelle et de grande capacité est accélérée.En tant qu’élément important du système de stockage d’énergie, le système de gestion thermique bénéficiera de l’augmentation de la capacité installée de stockage d’énergie.L'ampleur du marché du contrôle de la température du stockage d'énergie pourrait continuer à s'étendre.
Selon les statistiques, en 2022, les nouveaux projets de stockage d'énergie en Chine atteindront 7,3 GW/15,9 GWh et la capacité installée cumulée atteindra 13,1 GW/27,1 GWh.En combinaison avec la situation de planification de diverses régions, on estime que d'ici fin 2025, la capacité installée cumulée de stockage d'énergie domestique devrait atteindre près de 80 GW.Selon l'analyse de l'Advanced Industry Research Institute (GGII), la valeur des expéditions nationales de contrôle de la température du stockage d'énergie atteindra 16,5 milliards de yuans en 2025. Avec l'augmentation de la capacité de stockage d'énergie et du taux de charge-décharge, la proportion d'énergie moyenne et élevée -les produits de stockage d'énergie utilisant le refroidissement liquide vont augmenter.En s'améliorant progressivement, le refroidissement liquide devrait devenir la solution dominante à l'avenir, et le taux de pénétration de la technologie de refroidissement liquide devrait atteindre environ 45 % d'ici 2025.
Prévisions du marché chinois du contrôle de la température du stockage d'énergie et du refroidissement liquide (100 millions de yuans)
À l'avenir, à mesure que les nouvelles centrales électriques et le stockage d'énergie hors réseau nécessiteront une plus grande capacité de batterie et une densité de puissance système plus élevée, la proportion de stockage d'énergie refroidi par liquide deviendra de plus en plus grande, et elle deviendra sûrement un leader dans le stockage d'énergie. marché en raison de ses avantages complets.grand public.Il stimulera l'enthousiasme des fabricants de systèmes de stockage d'énergie pour le déploiement continu de nouveaux produits et de nouvelles technologies, et favorisera l'amélioration de la sécurité et de la rentabilité des systèmes de stockage d'énergie.
Heure de publication : 22 septembre 2023