储能电站,相当于城市的“充电宝”,在电网用电低谷时,利用风能、太阳能等可再生能源发电给电池充电,将电能转化为化学能储存于电池中;在电网用电高峰时,将储存于电池中的化学能转化为电能进行放电,能够参与调峰调频,发挥削峰填谷作用,提升新能源消纳能力。
储能电池在运行的过程中会持续发热,冷却是影响储能电站安全的重要因素。一直以来,冷却技术成为我国储能领域的热门研发技术之一,备受业界关注。此前,储能电池的冷却技术主要为风冷散热和液冷散热。风冷散热,相当于给电池舱加装一个“空调”,用排出的冷风降低舱内的环境温度,从而给发热电池降温。液冷散热,则是把装有循环流动冷却液的管道环绕在电池周围,给电池接触部位降温,再逐渐传导至其他部位。这两种冷却技术均存在降温速度较慢、降温时间较长的不足。
2022年以来,南网储能公司及时联合多方科研力量,快速组建横跨材料科学、电力电子、自动控制等多学科交叉的科研团队,集中对浸没式液冷电池储能系统研制涉及的热管理、消防灭火、电气集成等关键技术开展攻关,高效解决了浸没式液冷应用于大容量储能系统的技术难题。
在梅州宝湖储能电站,南网储能公司首次将电池直接浸没在舱内的冷却液中,实现对电池直接、快速、充分冷却降温,确保了电池在最佳温度范围内运行,有效延长电池的使用寿命,整体提升储能电站的安全性能。“浸没式液冷电池储能系统的成功研制,实现了电化学储能安全技术的迭代升级,电池散热效率较传统方式提升50%。梅州宝湖储能电站的每个浸没式液冷电池舱容量为5.2兆瓦时,能够实现电池运行温升不超过5摄氏度,不同电池温差不超过2摄氏度”,南方电网公司领军级技术专家、南网储能科技公司董事长汪志强表示。
梅州宝湖储能电站是广东省新型储能示范项目,也是南方区域已建成的最大规模电网侧独立储能电站。该电站于2022年10月开工建设,2023年2月在完成全部设备并网调试后进入试运行,从开工到试运行仅用了4个多月时间。“电站的设备采用预制舱式的结构,储能系统的电池及控制系统、配电设备、变电设备均放置在集装箱中,现场进行组装连接即可开展调试工作。该模式缩短了建设周期,提升了现场的安全建设水平,减轻了后续的运维压力,也为未来运营工作打下了坚实的基础”,南网储能科技公司建设中心员工汪林威介绍称。
截至2022年底,我国新型储能项目装机规模已达到870万千瓦,预计到2025年底,装机规模将达到3000万千瓦以上,年均增长将超过50%。浸没式液冷作为储能领域安全技术的创新突破,将持续推动储能产业的安全发展,助力加快规划建设新型能源体系。