中國儲能網(wǎng)訊:9月7—9日,由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導(dǎo),中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合232余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十二屆中國國際儲能大會在杭州洲際酒店召開。本次大會由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會、中國科學(xué)院電工研究所儲能技術(shù)組和中國儲能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會以"共創(chuàng)儲能新價值,共建市場新格局"為主題,聚焦新型儲能安全持續(xù)發(fā)展,針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討,分享可持續(xù)政策機(jī)制、資本市場、新型儲能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)、示范項目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè),3317位嘉賓參加了本屆大會,其中154家企業(yè)展示了儲能產(chǎn)品,可謂盛裝出席,涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認(rèn)證等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會組委會邀請雙一力(寧波)電池有限公司系統(tǒng)集成總監(jiān)張磊做《鋰電儲能液冷和風(fēng)冷技術(shù)優(yōu)劣勢分析及應(yīng)用場景探討》主題報告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容:
張磊:各位專家、各位同仁,很高興今天有這個機(jī)會跟大家分享一下雙一力在系統(tǒng)集成以及風(fēng)冷液冷方面的一些成果。
大家知道隨著近年來電動車領(lǐng)域的快速發(fā)展,帶動了液冷技術(shù)在儲能方面的應(yīng)用,隨著儲能的快速發(fā)展,到底是風(fēng)冷還是液冷技術(shù)路線我們也針對這塊做了一些研究和對比。這是一個風(fēng)冷與液冷的對比,我們在不同換熱系數(shù)下對換熱量與流量之間做一個對比,可以看到這個圖,在不同的流量下,換熱量在風(fēng)冷和液冷有明顯的差異,風(fēng)冷在150到200之間,液冷可以輕松在比較低的流量下就可以達(dá)到500。
這里換一個角度給大家看風(fēng)冷和液冷的簡單的對比,這是在不同的換熱系數(shù)的調(diào)節(jié)下,我們對換熱量進(jìn)行對比。我們看左邊,通過增加換熱系數(shù)并不能帶來有效的換熱量的增加。相對來說,液冷區(qū)域就非常明顯,基本是一個線性增加的關(guān)系。通過這個簡單的對比可以看到,對于一些換熱量要求特別大的應(yīng)用場景,液冷顯然有先天優(yōu)勢。
這里跟大家分享一下雙一力的一些系統(tǒng)集成的設(shè)計。綜合對于風(fēng)冷技術(shù)路線以及現(xiàn)在大電芯的應(yīng)用條件下,雙一力選擇了一個小模組,對于風(fēng)冷采用小模組的大電芯的設(shè)計,綜合對于系統(tǒng)集成的性價比和技術(shù)綜合考量的選擇。我們在每個PACK下面都配有一個獨立的風(fēng)扇,確保風(fēng)冷的設(shè)計可以冷卻到每個電芯的多個面,通過仿真大家可以看到,可以有效地把風(fēng)冷的系統(tǒng)控制到5攝氏度左右。這是我們對液冷產(chǎn)品的設(shè)計,通過自主開發(fā)的微流道的液冷板的設(shè)計,以及綜合對于不同PACK之間的流量的分配,目前可以有效地把液冷PACK溫差控制到3度以內(nèi),同時也可以大大提高液冷系統(tǒng)的使用壽命。
這里對風(fēng)冷和液冷做一個綜合的對比。從前面的對比來看,我們換熱效率還是系統(tǒng)的均溫來看,液冷有它的優(yōu)勢。目前大多數(shù)的應(yīng)用都是在電芯的底部布局了液冷板,對于一些大電芯的設(shè)計,單體電芯在底部和頂部有一定的溫差,這是液冷需要解決的問題,也是下一步研究的方向。
在能耗和噪音方面,沒有爭議,因為液冷換熱效率高,以及沒有相關(guān)的噪音,能耗和噪音方面液冷是更優(yōu)的?;陲L(fēng)冷多年的應(yīng)用各種器件、設(shè)備都很成熟,所以在可靠性和維護(hù)便利性方面風(fēng)冷是更優(yōu)的。
風(fēng)冷和液冷的應(yīng)用場景
這是對儲能的應(yīng)用做一個簡單的分類。從工商業(yè)到微電網(wǎng)以及到發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用。工商業(yè)和微電網(wǎng)通常是小規(guī)模和分布式的儲能為主,也是為兩小時或者更長時長的應(yīng)用,這種場景下對系統(tǒng)的穩(wěn)定性還有可維護(hù)性有更高的要求,所以目前在這塊市場我們基本以風(fēng)冷應(yīng)用為主,接下來也會有對應(yīng)的解決方案介紹給大家。
在發(fā)電側(cè)通常是配合光伏和儲能的應(yīng)用,也是通常以兩小時4小時以及更長時長的應(yīng)用為主。在這個應(yīng)用領(lǐng)域目前還是以風(fēng)冷為主,但是隨著液冷技術(shù)的穩(wěn)定性、可靠性越來越成熟,我們相信液冷在這塊的優(yōu)勢也會展現(xiàn)出來。在電網(wǎng)側(cè)因為需要有高倍率的應(yīng)用需求,預(yù)期也是以液冷為主。
雙一力在全系列的應(yīng)用領(lǐng)域都有完善的解決方案。從電網(wǎng)側(cè)1C的應(yīng)用解決方案,到發(fā)電側(cè)的大型的儲能的解決方案以及到工商業(yè)的模塊風(fēng)冷的方案,在全系列的應(yīng)用方面雙一力都有完整的布局。
雙一力風(fēng)冷和液冷產(chǎn)品
這是我們目前基于風(fēng)冷的40尺的設(shè)計,目前基于在4小時的應(yīng)用可以做到單體集裝箱5.48兆瓦時的容量,在0.5C的應(yīng)用下也可以做到4.8兆瓦時,整個系統(tǒng)具備了全系列的消防安全的設(shè)計,包括水消防,包括氣體滅火,以及各類保護(hù)設(shè)計。這是我們一個靈活配置的工商業(yè)系統(tǒng),目前的方案可以從一百千瓦一直到兆瓦級的應(yīng)用,通過模塊化的設(shè)計,增加減少電池柜的數(shù)量做一個靈活組合,非常適合工商業(yè)的各種需求,從酒店以及到學(xué)校甚至到醫(yī)院的應(yīng)用,目前都是通過靈活配置來滿足工商業(yè)的需求。
這是基于發(fā)電側(cè)的低備率應(yīng)用的模塊化設(shè)計,通過我們的靈活組合,目前模塊化的電池柜可以最大并聯(lián)20臺,達(dá)到6.8兆瓦時,同時也可以實現(xiàn)從2小時到4小時的應(yīng)用。這是一個風(fēng)冷的設(shè)計,通過這個模塊化的設(shè)計還有一個非常先進(jìn)的設(shè)計理念,所有之間在直流側(cè)匯流不需要有任何地下走線或者外部接線,全部通過專利設(shè)計的直流的連接通道,目前這塊產(chǎn)品已經(jīng)在海外實現(xiàn)過G瓦時的發(fā)貨,受到海外業(yè)主的歡迎,因為大大解決了客戶在現(xiàn)場接線或者人工施工地下走線的難點。
這是雙一力開發(fā)的液冷的模塊化的設(shè)計。這款產(chǎn)品也是可以實現(xiàn)最大10臺柜子的并聯(lián),并聯(lián)的功率可以達(dá)到3.4兆瓦。這是一個20尺液冷的設(shè)計,目前最新的設(shè)計可以達(dá)到3.4兆瓦的1C的應(yīng)用。
雙一力儲能公司是從2018年成立的,到現(xiàn)在已經(jīng)是具備四年多的集成經(jīng)驗。同時借助于來自日本的鋰電領(lǐng)域的技術(shù),我們已經(jīng)有16年的鋰電池電芯的研發(fā)經(jīng)驗,同時目前在天津加上寧波團(tuán)隊,有兩百多人的研發(fā)團(tuán)隊,以及5G瓦時的從電芯到系統(tǒng)的集成能力。
雙一力是東方日升下面的一個全資子公司,在2018年東方日升收購了天津雙一力,這是來自日本一個子公司,繼承了來自日本的三元技術(shù),當(dāng)然基于三元的成本問題,目前雙一力主營業(yè)務(wù)在系統(tǒng)集成領(lǐng)域。從18年成立到現(xiàn)在,到去年2021年已經(jīng)實現(xiàn)了600多兆瓦時的銷售量,今年預(yù)期會超過2G瓦時的發(fā)貨量。
也是基于東方日升良好的全球布局,目前雙一力在全球都實現(xiàn)了全球的銷售網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。在系統(tǒng)集成方面,雙一力從電力系統(tǒng)應(yīng)用端一直到產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)力仿真以及各種模型的分析都可以提供詳盡的設(shè)計研究和數(shù)據(jù)支撐。經(jīng)過我們的綜合測算加上一些先進(jìn)的制造工藝以及高效的設(shè)備、高效的轉(zhuǎn)化效率,目前可以實現(xiàn)綜合效益達(dá)到90%的系統(tǒng)效益。這是我們從熱設(shè)計以及到熱仿真到高溫嚴(yán)苛設(shè)計都可以實現(xiàn)綜合從電芯一直到系統(tǒng)級別的詳細(xì)的設(shè)計。所有的雙一力的系統(tǒng)都是經(jīng)過了嚴(yán)苛的認(rèn)證,從UL1973, UL9540A以及IEC62619的設(shè)計,這也是雙一力儲能在海外的發(fā)貨量遠(yuǎn)高于國內(nèi)的發(fā)貨量,每款產(chǎn)品都經(jīng)過了最嚴(yán)苛的考驗,從電芯到儲能系統(tǒng)每個級別都滿足認(rèn)證的要求。
案例分享
下面跟各位同仁分享一下我們過去的項目。這是我們在寧夏做的200兆瓦400兆瓦時的項目,也是液冷技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的最新的案例。下面是預(yù)制艙基于風(fēng)冷比利時116兆瓦時的應(yīng)用。這是模塊化的在電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用,為美國北卡提供40兆瓦109兆瓦時的輔助服務(wù)的能量搬運的功能。同時在加州我們配合加州的新能源電站也做了25兆瓦118兆瓦時儲能項目。這是去年在加州做的4小時的47兆瓦時的項目,加上湖南一個共享儲能的100兆瓦時的項目,這也是去年在波蘭做的一個調(diào)頻項目。還有去年山東一個10兆瓦時的項目。
感謝大家!




