에너지 저장 셀이 대용량으로 이동하고 에너지 저장 시스템이 5MWh+ 시대로 향함에 따라 더 큰 규모와 더 높은 에너지 밀도가 시스템 통합의 개발 추세가 되었습니다. 또한, 적용 시나리오가 더욱 복잡하고 다양해지고 있어 에너지 저장 시스템의 수명, 안전성, 비용 및 기타 요소에 대한 요구 사항이 더 높아지고 있습니다. 이러한 모든 요소는 셀, PCS, BMS, EMS 등을 포함한 핵심 에너지 저장 구성 요소 기술의 지속적인 반복적 진화를 촉진하고 있습니다.
배터리 에너지 저장 시스템과 전력망 사이의 인터페이스인 에너지 저장 인버터는 에너지 저장 시스템의 핵심 부분으로, 시스템 운영 효율성을 개선하고 시스템의 안정성과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.
글로벌 재생 에너지 설치 용량의 급속한 성장으로 에너지 저장 산업은 더 광범위한 시장 공간을 모색하고 있습니다. 그러나 심각한 "퇴행"이 중국 에너지 저장 회사를 괴롭히고 있습니다. 돌파구를 찾고 싶다면 기술 제품과 같은 핵심 경쟁력에만 의존할 수 있습니다. 이 중에서 높은 안전성, 낮은 비용 및 높은 효율성은 에너지 저장 기술의 업그레이드에서 피할 수 없는 한계점입니다.
다양한 기술 경로 중 배터리에 적용된 액체 냉각은 지난 2년 동안 에너지 저장 기술 반복의 대표적 사례 중 하나입니다. 데이터에 따르면 에너지 저장 배터리에서 액체 냉각의 적용이 점차 증가하고 있으며, 시장 침투율은 2023년에 약 25%가 될 것이며, 2021년 12%에서 크게 증가할 것입니다.
"전체 에너지 저장 시스템에서 배터리 비용은 약 50%를 차지하고 PCS는 약 15%를 차지합니다. 배터리 기술은 PCS의 반복 계획에 큰 영향을 미칩니다." PCS 제조업체는 PCS와 배터리의 기술 개발 방향이 기본적으로 동일하며 액체 냉각 기술도 마찬가지라고 말했습니다.
액체 냉각을 사용하는 PCS는 제품에 더 높은 전력 밀도, 더 나은 성능 지표, 더 나은 환경 적응성을 제공할 수 있다고 알려졌습니다.
기존의 공랭식 PCS와 비교해 보면, 액랭식 PCS는 냉각 매체, 시스템 구조, 방열 효율 등 여러 면에서 뚜렷한 차이점을 보입니다.
공랭식 PCS는 공기를 냉각 매체로 사용합니다. 팬 및 기타 장비를 통해 공기가 PCS 구성 요소를 통해 불어서 열을 사전 제작된 캐빈 공기 덕트로 제거한 다음 사전 제작된 캐빈의 에어컨 시스템이 열을 소산합니다. 장점은 시스템 구조가 비교적 간단하고 초기 설치 비용이 낮지만 방열 효율 측면에서 공랭식 PCS는 분명히 약합니다.
"에너지 저장 PCS에 대한 액체 냉각과 공랭의 선택은 실제로 전력과 방열 요구 사항 간의 균형입니다." Kehua Digital Energy의 부사장이자 기술 센터의 총괄 관리자인 Zeng Chunbao는 2.5MW의 전력 수준에서 공랭은 기본적으로 방열 한계에 도달했다고 지적한 적이 있습니다.
이러한 관점에서, 액체 냉각 PCS는 높은 열전도도를 가진 냉각수를 매체로 사용합니다. 부동액은 물 펌프에 의해 구동되어 액체 냉각판에서 순환하여 PCS 구성 요소와 더 직접적으로 접촉할 수 있으므로 더 높은 방열 효율을 달성합니다.
동시에 냉각수는 열전달 계수와 비열이 더 높고 고도 및 기압과 같은 요인의 영향을 받지 않기 때문에 액체 냉각 시스템은 공기 냉각 시스템보다 방열 용량이 강하고 대규모, 고에너지 밀도 에너지 저장 프로젝트에 더 적합합니다.
비용 측면에서, 공랭식 PCS의 초기 비용은 낮지만 방열 효율은 제한적입니다. 적절한 온도를 유지하기 위해 팬의 수와 전력을 늘려야 하지만, 이는 에너지 소비와 운영 비용을 증가시킵니다. 액체 냉각 시스템은 방열 효율이 더 높고 에너지 소비가 낮아 수명 주기 전체에 걸쳐 전체 비용을 줄일 수 있습니다.
또한 에너지 밀도 측면에서 공랭식 PCS와 비교할 때 액체 냉각식 PCS는 열 대류를 사용하여 전기 장비의 온도를 낮춥니다. 구조가 더 복잡하고 컴팩트하며 대면적 방열 채널을 배치할 필요가 없으며 비교적 작은 면적을 차지하며 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있어 에너지 저장 발전소의 에너지 밀도와 전반적인 효율성을 향상시킵니다.
액체 냉각 PCS는 점점 더 많은 회사의 관심을 끌고 있습니다. 중국 에너지 저장 네트워크의 불완전한 통계에 따르면 많은 회사가 제품 라인을 액체 냉각 PCS 부문으로 확장했으며 관련 제품을 개발 중이거나 이미 출시했으며 대량 생산을 달성했다고 말하기도 했습니다.
일부 회사의 액체 냉각 PCS 제품의 경우, 다양한 제조업체의 제품 소개, 다양한 사양, 다양한 응용 시나리오에서 안전, 비용, 효율성, 수명과 같은 눈길을 끄는 단어 외에도 무소음 모드, 광범위한 온도 범위, 극한의 작업 조건이 제품 홍보의 하이라이트가 되는 경우가 많습니다. 이러한 관점에서 볼 때, 여러 가지 장점을 가진 액체 냉각 PCS 솔루션은 앞으로 에너지 저장 시스템 호출 빈도가 증가함에 따라 더 큰 개발 공간을 확보할 수 있습니다.
하지만 초기 성장 단계에 있는 거의 모든 신기술과 마찬가지로, 액체 냉각 PCS도 다른 반응을 얻었습니다.
일부 기업은 실제 적용 관점에서 볼 때 액체 냉각 PCS는 아직 개념 단계에 있으며, 실제로 사용된 제품이 매우 적다는 점을 지적합니다.
궈샹지는 액체 냉각 기술은 방열 성능이 뛰어나지만 압축기는 많은 전기를 소모하고 냉각기는 유지 관리가 복잡하다고 더 직접적으로 말했습니다. 또한 액체 냉각 시스템의 잠재적 누출 문제와 단상 방열의 열악한 온도 균일성은 무섭습니다.
액체 냉각 PCS가 아직 실제 적용에 대한 경험이 부족하고 다듬을 시간이 필요하다면, 새로운 기술 경로의 등장은 아직 개발 초기 단계에 있는 액체 냉각 PCS에 더 큰 도전이 될 것입니다.
전체를 작은 관점에서 살펴보면 에너지 저장 산업이 계속 뜨거워지면서 기술 반복과 혁신이 계속될 것이고 PCS에 적용되는 방열 기술 솔루션은 계속 업데이트될 수 있습니다. 결국 누가 이길지는 여전히 시장에 달려 있습니다.
테스트 중인 액체 냉각 PCS에 관해서는 전체 수명 주기의 종합 비용 관점에서 볼 때 많은 시나리오에서 매우 경쟁력이 있다는 긍정적인 견해가 있습니다. 그러나 주류 응용 프로그램 중 하나가 될지는 아직 알 수 없습니다.