160 kW / 418 kWh tekočinsko hlajeni sistem za shranjevanje energije uspešno deluje v ukrajinskih zimskih razmerah

Namestitev sistemov za shranjevanje energije v hladnih podnebnih regijah predstavlja pomembne tehnične izzive, zlasti pri doseganju dolgoročnega stabilnega delovanja pri trajno nizkih temperaturah pod ničlo. Nizke zunanje temperature lahko negativno vplivajo na aktivnost baterijskih celic, na zmogljivost polnjenja in razprazjevanja ter na skupno zanesljivost sistema. Poleg tega hladne okoljske razmere povzročajo tveganja, kot so kondenzacija, nabiranje vlage in razlike v termičnem napetostnem obremenitvi, kar povečuje zahteve glede toplotnega upravljanja baterij in strategij nadzora.

Ta primer prikazuje dejansko delovanje Tekočinsko hlajenega sistema za shranjevanje energije GSL ENERGY 160 kW / 418 kWh nameščenega na strankinem objektu v Ukrajina , kjer zimske razmere vključujejo podaljšane obdobje nizkih temperatur in pokritost s snegom/ledom. V tem projektu je pretokovnik PCS nameščen v notranjih prostorih, baterijski omari pa zunanjih. Kljub trdnim zimskim razmeram je sistem dokazal stabilno in neprekinjeno delovanje, kar omogoča zanesljivo ogrevanje baterij in izčrpni nadzorni podatki.

Pregled projekta: Namestitev sistema za shranjevanje energije v hladnem podnebju

Na lokaciji projekta se skozi celotno zimsko sezono pojavljajo trajno nizke temperature, kar zahteva zanesljivo delovanje sistema za shranjevanje energije v težkih zunanjih razmerah v podaljšanem časovnem obdobju. V fazi načrtovanja projekta je naročnik jasno opredelil naslednje zahteve:

• Zmožnost dolgoročnega zunanjega delovanja sistema za shranjevanje energije v baterijah
• Stabilno polnjenje in razpraznjevanje pri nizkih temperaturah
• Popoln nadzor in sledljivost nadzora temperature ter obratovalnega stanja za prihodnjo vzdrževalno in obratovalno dejavnost (O&M)

Na podlagi teh pogojev na lokaciji in operativnih zahtev je končna rešitev uporabila notranji pretvornik PCS + zunanji baterijski omarici konfiguracijo. Ta oblikovna rešitev izboljša stabilnost sistema, hkrati pa omogoča večjo fleksibilnost pri namestitvi, obratovanju in dolgoročnem vzdrževanju.

Konfiguracija sistema

• Nazivna moč / kapaciteta: 160 kW / 418 kWh
• Tehnologija baterij: Litijeva železova fosfatna (LiFePO₄)
• Sistem toplotnega upravljanja: Dejansko tekočinsko hlajenje z integriranim segrevanjem baterije
• Postavitev namestitve:

• Pretvornik PCS: notranja namestitev
• Baterijske omare: zunanjna namestitev

• Uporabni scenariji: Integracija obnovljivih virov energije, rezervno napajanje, regulacija obremenitve

Zakaj sta tekočinsko hlajenje in nadzor temperature ključna v nizko temperaturnih okoljih

Topski menedžment v sistemih za shranjevanje energije ni omejen le na odvajanje toplote med obratovanjem pri visokih temperaturah. V hladnih podnebnih regijah ima termični menedžment funkcijo celoletnega sistema za nadzor temperature , s čimer se zagotovi, da ostanejo baterijske celice znotraj optimalnega obratovalnega območja.

Ključni cilji vključujejo:

• Aktivno izolacijo in ogrevanje v nizko temperaturnih pogojih
• Ohranjanje stalne temperature baterijskih celic za zmanjšanje nihanja zmogljivosti
• Zagotavljanje enotne temperature znotraj baterijskih omar
• Zmanjševanje neujemanja kapacitet in sistemskih opozoril, povzročenih s krajevnim prekomernim ohlajanjem
• Zagotavljanje predvidljive logike nadzora temperature, da se izognejo pogostim ciklom vklopa/izklopa ogrevanja

Inženirsko prednost sistemi za shranjevanje energije s tekočinsko hlajenjem leži v njihovi sposobnosti zagotavljati natančno, enakomerno in nadzorljivo toplotno regulacijo. S kroženjem tekočine in inteligentnimi strategijami nadzora sistem vzpostavi stabilne notranje meje temperature, kar je bistveno za zanesljivo delovanje baterije v okoljih z nizkimi temperaturami pod ničlo.

Delovna zmogljivost in spremljani podatki pri nizkih temperaturah

Na podlagi spremljanih podatkov sistema in zapisov okoljske temperature, ki jih je posredoval stranka:

• Zunanje ambientne temperature so ostale znotraj običajnih zimskih obsegov nizkih temperatur
• Notranje temperature baterije so bile neprekinjeno ohranjane znotraj varnih mej delovanja
• Funkcije segrevanja baterije in nadzora temperature so se avtomatsko aktivirale v skladu s predhodno določeno logiko
• Ko so se ambientne temperature znižale pod nastavljene meje, se je avtomatsko vklopil sistem za segrevanje baterije
• Tekočinsko hlajenje je zagotavljalo enakomerno segrevanje celic baterije, kar je omogočilo neprekinjeno delovanje polnjenja in razpraznjevanja

Merilne krivulje jasno prikazujejo učinkovito toplotno izolacijo med notranjo temperaturo baterije in zunanjimi okoljskimi razmerami. Med celotnim zimskim obratovanjem je sistem deloval neprekinjeno brez nenormalnih nihanj ali nepredvidenih zaščitnih izklopov.

Prednosti sistemov za shranjevanje energije z tekočinsko hlajenjem v zimskih razmerah

V primerjavi s tradicionalnimi sistemi za shranjevanje energije z zračnim hlajenjem tekočinsko hlajenje ponuja jasne prednosti v nizko temperaturnih okoljih:

• Značilno zmanjšane temperaturne razlike med celicami baterije
• Preprečevanje poslabšanja zmogljivosti zaradi lokalnih hladnih točk
• Izboljšana uporabna kapaciteta baterije in skupna stabilnost sistema

V okviru tega projekta je termični nadzorni sistem z tekočinskim hlajenjem zanesljivo deloval v razmerah, ko so bili sneg in led pokrivali opremo. Ni bilo opaženih pogostih sprožitev zaščitnih mehanizmov sistema, zniževanja izhodne moči ali omejitev, povezanih z nizkimi temperaturami.

Vpliv načina namestitve sistema na obratno stabilnost

The „Notranji PCS + zunanjega baterijskega sistema“ konfiguracija se je v dejanskem obratovanju izkazala kot zelo učinkovita:

• Namestitev PCS v notranjih prostorih zagotavlja nadzorovano okolje za priključitev na omrežje in poenostavi vzdrževanje
• Zunanji baterijski omari so zasnovani z ustrezno stopnjo zaščite, konstrukcijsko trdnostjo ter vgrajenim nadzorom temperature za dolgoročno izpostavljenost zunanjim vplivom
• Arhitektura sistema podpira oddaljen nadzor, jasno obratovalno logiko in popolno sledljivost podatkov

Povzetek obratovanja projekta

Med celotnim zimskim obratovalnim ciklom je sistem za shranjevanje energije ohranil stabilno delovanje:

• Pri nizkih temperaturah ni prišlo do nobenih nenormalnih alarmov
• Nadzor temperature in ogrevanje baterij sta reagirala takoj in delovala v skladu z načrtovano logiko
• Zanesljivost in neprekinjeno delovanje celotnega sistema sta v polni meri izpolnili strankine pričakovanja

Ta projekt potrjuje inženiersko zrelost in zanesljivost Tekočinsko hlajeni sistemi za shranjevanje energije GSL ENERGY za uporabo v hladnih podnebjih in za namestitev na prostem. Prav tako zagotavlja ponovljiv referenčni primer za projekte shranjevanja energije po vsej Vzhodni Evropi in drugih hladnih regijah po celem svetu .

Izkušnje GSL ENERGY pri rešitvah za shranjevanje energije

GSL ENERGY ima obsežne izkušnje pri izdelavi rešitev za shranjevanje energije v različnih podnebnih razmerah, vključno z visoko temperaturo, nizko temperaturo, visoko vlažnostjo in zapletenimi zunanjimi okolji. S standardizirano sistemsko platformo in fleksibilnimi inženirskimi konfiguracijami GSL ENERGY zagotavlja zanesljive in trajnostne sisteme za shranjevanje energije za stanovanjske, poslovne in industrijske (C&I) ter energetsko omrežne projekte , prilagojene dejanskim zahtevam obratovanja.