Perché l'accumulo di energia richiede sistemi di raffreddamento a liquido

Con il progresso tecnologico e l’espansione della capacità, negli ultimi anni lo sviluppo globale della “nuova energia+stoccaggio dell’energia” è entrato in una corsia preferenziale. Dopo l’esplorazione e la pratica preliminare, il posizionamento e il modello di business dello stoccaggio dell’energia nel sistema energetico sono diventati sempre più chiari e le condizioni per lo sviluppo su larga scala del settore dello stoccaggio dell’energia sono diventate più mature. In un momento critico nello sviluppo accelerato del mercato dello stoccaggio dell’energia, le questioni di sicurezza sono diventate una questione chiave di interesse comune nel settore e l’importanza del controllo della temperatura di stoccaggio dell’energia continua ad aumentare.

Allo stato attuale, lo stoccaggio energetico in container è la forma principale di stoccaggio energetico tramite batterie al litio. Con l’espansione della scala complessiva del progetto, oltre all’implementazione di più contenitori per lo stoccaggio dell’energia, anche il miglioramento della capacità individuale e della densità energetica dei contenitori è una tendenza inevitabile nello sviluppo del settore. Con l’aumento delle dimensioni e della densità energetica dei contenitori di stoccaggio dell’energia, anche il calore generato durante il funzionamento del sistema aumenterà in modo significativo. Pertanto, al fine di garantire che la temperatura all'interno del contenitore e la differenza di temperatura tra i pacchi batteria siano a un livello ragionevole, verrà ulteriormente evidenziata l'importanza dei sistemi di controllo della temperatura con raffreddamento a liquido.

Per i sistemi di accumulo dell’energia di tipo energetico, l’aumento della velocità di carica e scarica delle batterie imporrà anche maggiori esigenze in termini di capacità di controllo della temperatura. Rispetto ai sistemi di accumulo dell'energia basati sull'energia, i sistemi di accumulo dell'energia basati sulla potenza come la modulazione di frequenza hanno scale individuali relativamente più piccole, ma spesso richiedono frequenti caricamenti e scaricamenti rapidi durante il funzionamento. Secondo ricerche pertinenti, maggiore è la velocità di scarica delle batterie al litio, maggiore sarà il calore generato durante il funzionamento. Pertanto, con l’aumento del tasso di utilizzo dei progetti di stoccaggio dell’energia di tipo energetico, anche il sistema di controllo della temperatura di stoccaggio dell’energia dovrà affrontare sfide maggiori. Essendo un metodo di raffreddamento efficiente, l’aumento delle velocità di carica e scarica dei sistemi di accumulo dell’energia richiede il supporto del controllo della temperatura del raffreddamento a liquido per ottenere un funzionamento più efficiente e affidabile.

Il raffreddamento a liquido è un metodo di raffreddamento che utilizza liquidi come acqua e glicole etilenico come mezzo per ridurre la temperatura della batteria attraverso la convezione termica. Rispetto al raffreddamento ad aria, la struttura dei sistemi di raffreddamento a liquido è più complessa e compatta, senza la necessità di utilizzare ampi canali di dissipazione del calore e occupa un'area relativamente piccola. Nel frattempo, a causa del coefficiente di trasferimento del calore più elevato e della capacità termica specifica del liquido di raffreddamento, che non sono influenzati da fattori quali l'altitudine e la pressione dell'aria, i sistemi di raffreddamento a liquido hanno capacità di dissipazione del calore più elevate rispetto ai sistemi raffreddati ad aria, rendendoli più adatti per il trend di sviluppo di progetti di stoccaggio energetico su larga scala e ad alta densità energetica. Dal punto di vista dei costi, secondo ricerche pertinenti, a parità di effetto di raffreddamento, il consumo energetico dei sistemi di raffreddamento a liquido è solitamente molto inferiore a quello dei sistemi raffreddati ad aria.

Pertanto, sebbene il costo di investimento iniziale dei sistemi di raffreddamento a liquido sia relativamente elevato, il loro costo complessivo durante l’intero ciclo di vita dei sistemi di accumulo dell’energia potrebbe essere inferiore a quello dei sistemi raffreddati ad aria.