Ketika sel penyimpan energi bergerak menuju kapasitas besar dan sistem penyimpanan energi menuju era 5MWh+, skala yang lebih besar dan kepadatan energi yang lebih tinggi telah menjadi tren pengembangan integrasi sistem. Selain itu, skenario penerapannya menjadi lebih kompleks dan beragam, sehingga memberikan tuntutan yang lebih tinggi terhadap umur, keselamatan, biaya, dan faktor lain dari sistem penyimpanan energi. Semua faktor ini mendorong evolusi berkelanjutan dari teknologi komponen penyimpanan energi utama, termasuk sel, PCS, BMS, EMS, dll.
Sebagai antarmuka antara sistem penyimpanan energi baterai dan jaringan listrik, inverter penyimpanan energi adalah bagian inti dari sistem penyimpanan energi, yang memainkan peran penting dalam meningkatkan efisiensi pengoperasian sistem dan memastikan stabilitas dan keandalan sistem.
Dengan pesatnya pertumbuhan kapasitas terpasang energi terbarukan global, industri penyimpanan energi menjajaki ruang pasar yang lebih luas. Namun, “involusi” yang serius sedang mengganggu perusahaan penyimpanan energi Tiongkok. Jika ingin menerobos, mereka hanya bisa mengandalkan daya saing inti seperti produk teknologi. Di antaranya, keamanan tinggi, biaya rendah, dan efisiensi tinggi merupakan ambang batas yang tidak dapat dihindari dalam peningkatan teknologi penyimpanan energi.
Di antara beragam jalur teknis, pendingin cair, yang telah diterapkan pada baterai, merupakan salah satu perwakilan dari iterasi teknologi penyimpanan energi dalam dua tahun terakhir. Menurut data, penerapan pendingin cair pada baterai penyimpanan energi secara bertahap meningkat, dan tingkat penetrasi pasarnya akan menjadi sekitar 25% pada tahun 2023, meningkat secara signifikan dari 12% pada tahun 2021.
"Di seluruh sistem penyimpanan energi, biaya baterai menyumbang sekitar 50%, dan PCS menyumbang sekitar 15%. Teknologi baterai memiliki dampak besar pada rencana iterasi PCS." Salah satu produsen PCS menyatakan bahwa arah pengembangan teknis PCS dan baterai pada dasarnya sama, begitu pula dengan teknologi pendingin cair.
Dilaporkan bahwa PCS yang menggunakan pendingin cair dapat menghasilkan kepadatan daya yang lebih tinggi, indikator kinerja yang lebih baik, dan kemampuan adaptasi lingkungan yang lebih baik pada produk.
Dibandingkan dengan PCS berpendingin udara tradisional, PCS berpendingin cairan memiliki perbedaan yang jelas dalam media pendingin, struktur sistem, efisiensi pembuangan panas, dan aspek lainnya.
PCS berpendingin udara menggunakan udara sebagai media pendingin. Melalui kipas angin dan peralatan lainnya, udara dihembuskan melalui komponen PCS untuk menghilangkan panas ke saluran udara kabin prefabrikasi, dan kemudian sistem AC di kabin prefabrikasi membuang panas. Keuntungannya adalah struktur sistemnya relatif sederhana dan biaya pemasangan awal yang rendah, namun dalam hal efisiensi pembuangan panas, PCS berpendingin udara jelas lemah.
"Pilihan antara pendingin cair dan pendingin udara untuk PCS penyimpanan energi sebenarnya merupakan keseimbangan antara kebutuhan daya dan pembuangan panas." Zeng Chunbao, wakil presiden Kehua Digital Energy dan manajer umum pusat teknologi, pernah menunjukkan bahwa pada tingkat daya 2,5MW, pendinginan udara pada dasarnya telah mencapai batas pembuangan panasnya.
Dari perspektif ini, PCS berpendingin cairan menggunakan media pendingin dengan konduktivitas termal tinggi. Antibeku digerakkan oleh pompa air untuk bersirkulasi di pelat pendingin cair, yang memungkinkannya bersentuhan langsung dengan komponen PCS, sehingga mencapai efisiensi pembuangan panas yang lebih tinggi.
Pada saat yang sama, karena pendingin memiliki koefisien perpindahan panas dan kapasitas panas spesifik yang lebih tinggi, dan tidak dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti ketinggian dan tekanan udara, sistem pendingin cair memiliki kapasitas pembuangan panas yang lebih kuat daripada sistem pendingin udara dan lebih besar. cocok untuk proyek penyimpanan energi berskala besar dengan kepadatan energi tinggi.
Dari segi biaya, meskipun biaya awal PCS berpendingin udara lebih rendah, efisiensi pembuangan panasnya terbatas. Untuk menjaga suhu yang sesuai, jumlah dan kekuatan kipas perlu ditingkatkan, namun hal ini akan meningkatkan konsumsi energi dan biaya pengoperasian. Sistem pendingin cair memiliki efisiensi pembuangan panas yang lebih tinggi dan konsumsi energi yang lebih rendah, sehingga dapat mengurangi biaya keseluruhan sepanjang siklus hidup.
Selain itu, dalam hal kepadatan energi, dibandingkan dengan PCS berpendingin udara, PCS berpendingin cairan menggunakan konveksi termal untuk menurunkan suhu peralatan listrik. Ini memiliki struktur yang lebih kompleks dan kompak, tidak memerlukan penyebaran saluran pembuangan panas di area yang luas, menempati area yang relatif kecil, dan dapat memanfaatkan ruang dengan lebih efisien, sehingga meningkatkan kepadatan energi dan efisiensi pembangkit listrik penyimpanan energi secara keseluruhan.
PCS berpendingin cairan semakin menarik perhatian perusahaan. Menurut statistik yang tidak lengkap dari China Energy Storage Network, banyak perusahaan telah memperluas lini produk mereka ke sektor PCS berpendingin cairan, sedang mengembangkan atau telah meluncurkan produk terkait, dan bahkan menyatakan bahwa mereka telah mencapai produksi massal.
Untuk produk PCS berpendingin cairan dari beberapa perusahaan, dapat ditemukan bahwa dalam perkenalan produk dari pabrikan yang berbeda, spesifikasi yang berbeda, dan skenario aplikasi yang berbeda, selain kata-kata yang menarik seperti keselamatan, biaya, efisiensi, dan masa pakai, diam mode, rentang suhu yang luas, dan kondisi kerja yang ekstrem juga sering menjadi sorotan dalam promosi produk. Dari sudut pandang ini, solusi PCS berpendingin cairan dengan berbagai keunggulan dapat memperoleh ruang pengembangan yang lebih besar seiring dengan meningkatnya frekuensi panggilan sistem penyimpanan energi di masa depan.
Namun, seperti hampir semua rute teknologi baru yang berada pada tahap awal pertumbuhannya, PCS berpendingin cairan juga menerima tanggapan berbeda.
Beberapa perusahaan juga menunjukkan bahwa dari sudut pandang penerapan praktis, PCS berpendingin cairan masih dalam tahap konseptual, dan hanya sedikit produk yang benar-benar digunakan.
Guo Xiangji mengatakan lebih langsung bahwa meskipun teknologi pendingin cair memiliki kinerja pembuangan panas yang sangat baik, kompresornya mengkonsumsi banyak listrik dan perawatan chiller rumit. Selain itu, potensi masalah kebocoran pada sistem pendingin cair dan buruknya keseragaman suhu pembuangan panas satu fase merupakan hal yang menakutkan.
Jika PCS berpendingin cairan masih memiliki sedikit pengalaman dalam aplikasi praktis dan memerlukan waktu untuk diasah, maka munculnya jalur teknologi baru akan menjadi tantangan yang lebih besar bagi PCS berpendingin cairan, yang masih dalam tahap awal pengembangan.
Melihat keseluruhan dari sudut pandang kecil. Seiring dengan semakin panasnya industri penyimpanan energi, iterasi dan inovasi teknologi akan terus berlanjut, dan solusi teknologi pembuangan panas yang diterapkan pada PCS dapat terus diperbarui. Siapa yang menang pada akhirnya tetap bergantung pada pasar.
Sedangkan untuk PCS berpendingin cairan yang sedang menjalani pengujian, terdapat pandangan positif bahwa PCS ini sangat kompetitif dalam banyak skenario dari perspektif biaya komprehensif di seluruh siklus hidup. Namun, apakah ini akan menjadi salah satu aplikasi mainstream masih harus dilihat.