Cyflwyniad
Nid yw oeri aer ac oeri hylif yn eu hanfod yn dda neu'n ddrwg, dim ond pan gânt eu defnyddio mewn lleoedd priodol (senarios) y gellir gwireddu eu priod fanteision yn llawn. Felly, pam mae'r rhan fwyaf o gynhyrchion storio ynni yn dewis oeri hylif yn lle oeri aer?
Cyn 2021, roedd y dull afradu gwres ar gyfer cynhyrchion storio ynni wedi'i oeri ag aer yn unffurf (ac eithrio Tesla Megapack).
Bryd hynny, roedd y rhan fwyaf o'r cynhyrchion storio mawr yn systemau cerdded i mewn cynhwysydd 40 troedfedd, a oedd yn gofyn am lwybrau cynnal a chadw/dianc personél cadw yn unol â safonau cenedlaethol a llwytho cymaint o fatris â phosib. Er mwyn darparu ar gyfer mwy o fatris, mae rhai gweithgynhyrchwyr hyd yn oed wedi defnyddio cynwysyddion mwy -53 cynwysyddion troed, gyda chynhwysedd uchaf o 2MWh ar gyfer cynhwysydd 40 troedfedd.
Mae yna lawer o gefnogwyr y tu mewn i'r bocs i wasgaru gwres o'r batri, a phan fydd pobl yn cerdded i mewn, maen nhw'n clywed criw o synau bywiog gan y cefnogwyr.
Y dyddiau hyn, mae systemau storio ynni yn llawn 5MWh o fatris mewn cynhwysydd 20 troedfedd, sy'n ei gwneud hi'n anodd cwrdd â'r gofynion afradu gwres trwy oeri aer. Felly, pa fanteision eraill sydd gan systemau wedi'u hoeri ag aer a hylif ar wahân i'r rhai a grybwyllir uchod?
1. Manteision system oeri hylif
1 effeithlonrwydd afradu dylunio a gwres
Cymhlethdod dylunio
Oeri Aer: Mae technoleg oeri aer yn aeddfed ac mae'r strwythur yn syml. Bydd peirianwyr yn dewis oeri aer wrth ddylunio. Ei ddyluniad craidd yw dewis ffan a dyluniad dwythell aer, sy'n gwasgaru gwres trwy darfudiad aer. Y cyfrwng afradu gwres yw aer, sy'n ddihysbydd ac felly mae ganddo gost gymharol isel. Offer craidd oeri aer yw aerdymheru a dwythellau aer, sy'n addas ar gyfer senarios pŵer isel i ganolig, ond sy'n anodd cwrdd â gofynion afradu gwres dwysedd uchel, fel y blwch 5MWH/20 troedfedd cyfredol.
Oeri hylif: Mae angen cynllunio system cylchrediad hylif (fel platiau oeri, pympiau, cyfnewidwyr gwres, ac ati), sy'n gymhleth iawn ond sy'n gallu cysylltu'n uniongyrchol â'r ffynhonnell wres. Mae ei effeithlonrwydd dargludedd thermol 6 gwaith yn fwy na oeri aer, gan ei wneud yn addas ar gyfer offer dwysedd ynni uchel. Casgliad: Er bod dyluniad oeri hylif yn gymhleth, mae ei effeithlonrwydd afradu gwres yn sylweddol uwch, yn enwedig addas ar gyfer systemau storio ynni pŵer uchel.
Effaith afradu gwres ac unffurfiaeth tymheredd
Mae oeri hylif yn cyflawni rheolaeth tymheredd manwl gywir trwy gylchrediad oerydd, gyda gwahaniaeth tymheredd y gellir ei reoli o fewn 3 gradd, tra bod oeri aer yn dibynnu ar lif aer amgylchynol, gyda gwahaniaeth tymheredd fel arfer yn fwy na 7 gradd. Gall amgylcheddau tymheredd uchel arwain yn hawdd at ddirywiad cysondeb celloedd ac effeithio ar fywyd batri. Casgliad: Mae gan oeri hylif well unffurfiaeth tymheredd a sefydlogrwydd afradu gwres, a gall ymestyn oes batri.
2 Senario Cais Addasrwydd
Gofynion yr Amgylchedd a Phwer
Oeri aer: Yn addas ar gyfer amgylcheddau awyr agored a senarios pŵer isel i ganolig (megis storio ynni diwydiannol a masnachol, gorsafoedd sylfaen cyfathrebu), ond yn sensitif i dymheredd uchel a amgylcheddau lleithder uchel, gydag effeithiau afradu gwres cyfyngedig.
Oeri hylif: Mae ganddo fanteision sylweddol mewn storio ynni ar raddfa fawr (fel cant o brosiectau lefel megawat ar ochr y grid), cyfraddau codi tâl a rhyddhau uchel, a senarios tymheredd eithafol. Er enghraifft, mae gorsafoedd pŵer storio ynni a rennir yn Ningxia, Gansu a lleoedd eraill yn mabwysiadu datrysiadau oeri hylif.
Casgliad: Mae oeri hylif yn fwy addas ar gyfer dwysedd pŵer uchel a gofynion amgylcheddol cymhleth.
3 Cynnal a Chadw a Dibynadwyedd
Cynnal cymhlethdod
Oeri aer: Hawdd i'w gynnal, dim ond glanhau'r ffan a'r ddwythell aer sydd ei angen, ond mae angen ei drin yn aml â llwch amgylcheddol a rheoli tymheredd annigonol.
Oeri hylif: Mae angen gwirio am ollyngiadau oerydd, cyrydiad a gweithrediad falf pwmp yn rheolaidd. Mae'r camau cynnal a chadw yn feichus, ond mae sefydlogrwydd y system yn uchel ac mae'r gyfradd fethu yn isel. Er enghraifft, mae amser cynnal a chadw system oeri hylif yn 2-3 gwaith system oeri aer, ond mae'r risg o gau i lawr yn isel iawn.
Casgliad: Mae gan oeri hylif gostau cynnal a chadw uchel ond gwell dibynadwyedd, a sefydlogrwydd gweithredol tymor hir cryf.
Risgiau diogelwch
Nid oes gan oeri aer unrhyw risg o ollwng hylif, ond mae'n dibynnu ar aerdymheru a chefnogwyr, sy'n peri risg o orboethi.
Mae angen atal gollyngiadau a chyrydiad i oeri hylif, ond gellir rheoli risgiau yn effeithiol trwy ddylunio selio uchel ac optimeiddio deunydd.
4 oes a defnydd ynni
Effaith ar fywyd batri
Am bob cynnydd o 20 gradd yn y tymheredd, mae bywyd beicio batri yn gostwng 3000-4000 gwaith. Gall oeri hylif sefydlogi tymheredd y gell batri ar radd 30-35. Gall oeri aer gyrraedd dros 38 gradd mewn amgylcheddau tymheredd uchel, gan gyflymu diraddiad batri.
Casgliad: Mae oeri hylif yn ymestyn oes batri yn sylweddol ac yn lleihau costau amnewid cylch bywyd llawn.
Defnydd ynni gweithredu
Mae oeri hylif yn defnyddio llai o bwer nag oeri aer. Er enghraifft, gyda chynhwysedd oeri o 3KW, dim ond 1/6 o oeri aer yw'r defnydd o ynni o oeri hylif, ac mae'r cyflymder afradu gwres yn gyflymach, gan arwain at amser oeri byrrach ar ôl cau.
Casgliad: Mae oeri hylif yn cael effeithiau arbed ynni hirdymor sylweddol ac mae'n lleihau costau gweithredu.
5 Cymhariaeth Cost
Cost gychwynnol
Mae cost systemau aer-oeri yn gymharol isel (tua 1.1 yuan/WH), tra bod angen platiau oeri, pympiau a chydrannau eraill ar oeri hylif, gan arwain at gynnydd mewn cost o tua 18% (tua 1.3 yuan/WH).
Cost cylch bywyd
Er bod gan oeri hylif fuddsoddiad cychwynnol uchel, mae ei gost gyffredinol yn well nag oeri aer oherwydd ei ddefnydd o ynni isel (gan arbed dros 30% o filiau trydan), hyd oes hir (lleihau amlder amnewid batri), a chyfradd methu isel. Er enghraifft, cost cylch bywyd llawn prosiect oeri hylif 5MW yw 20% -30% yn is na chost prosiect aer-oeri.
Casgliad: Mae gan oeri hylif fwy o fanteision o ran economi cylch bywyd llawn.
6 arbed lle
Mae gan y system oeri hylif lefel uchel o integreiddio, ac mae ôl troed cynwysyddion storio ynni sydd â'r un gallu yn cael ei leihau tua 40% o'i gymharu ag oeri aer, gan ei gwneud yn addas ar gyfer senarios prin tir. Gall y batri 5MWH cyfredol ffitio i mewn i gynhwysydd 20 troedfedd, yn bennaf oherwydd bod y system oeri hylif yn arbed llawer o le.
2. Anfanteision Systemau Oeri Hylif
1 Diogelu'r Amgylchedd a Diogelwch
Mae oeri hylif yn wenwynig
Mae ethylen glycol a ddefnyddir ar gyfer oeri hylif yn wenwynig a gall gollyngiadau halogi pridd a dŵr daear, sy'n gofyn am selio ac ailgylchu llym; Nid oes gan y system aer-oeri unrhyw risg o ollwng hylif ac mae'n fwy cyfeillgar i'r amgylchedd. Er enghraifft, yn damwain dân 2021 Tesla Megapack ynni yn Awstralia, achosodd gollyngiad system oeri hylif gylched fer batri, gan arwain at ffo thermol.
Mae'r achos hwn yn dangos bod gan oeri hylif ofynion llym ar gyfer selio ac ansawdd deunydd, a rhaid ystyried y risg methu hon wrth ddylunio systemau oeri hylif.
Diogelwch System Oeri Aer
Nid oes rhaid i'r system aer-oeri boeni am y risg o ollwng. Mae'n dibynnu ar weithrediad aerdymheru a chefnogwyr yn barhaus, a'r broblem fwyaf difrifol yw gorboethi lleol. Fodd bynnag, mae'r gyfradd ddamweiniau gyffredinol yn is na chyfradd oeri hylif
2 gynhyrchu a gosod cymhleth
Mae cynhyrchu systemau oeri hylif yn gymhleth
Mae angen addasu platiau oeri hylif a chynhyrchu mowldiau, gyda chylch ymchwil a datblygu hir a rhwystrau patent yn gysylltiedig.
Mae oeri aer yn dibynnu ar ddyluniad dwythell aer safonol, gyda gradd uchel o fodd cyffredin a chost y gellir ei reoli.
Amser Gosod Hir
Mae dadosod a chydosod cypyrddau batri oeri hylif yn cymryd mwy na 2 awr (sy'n cynnwys draenio, profi selio, ac ati), tra bod oeri aer yn cymryd 20 munud yn unig, sy'n addas ar gyfer senarios lleoli cyflym.
3 lefel sŵn uchel
Mae sŵn unedau oeri hylif fel arfer yn llai na neu'n hafal i 75dB (yn agos at aerdymheru aer wedi'i oeri), ond gellir ei leihau ymhellach trwy optimeiddio dyluniad falf pwmp a deunyddiau inswleiddio sain. Mae Megapack Tesla yn symud y gefnogwr i ben y blwch storio ynni ac yn gosod y corff pwmp y tu mewn i'r cabinet fel ffordd i leihau sŵn.
Prif ffynhonnell sŵn oeri aer yw'r gefnogwr (llai na neu'n hafal i 60dB), sy'n dawelach ar y cyfan.
3. Tuedd oeri cynhyrchion storio mawr yn y dyfodol
Oeri aer+toddiant hybrid oeri hylif: cyfuno manteision y ddau mewn rhai senarios, megis defnyddio oeri aer i leihau costau mewn ardaloedd pŵer isel a chanolig, a defnyddio oeri hylif i wella effeithlonrwydd afradu gwres mewn ardaloedd craidd pŵer uchel.
Oeri hylif trochi: Dyma'r dull afradu gwres mwyaf cyntefig, sy'n cysylltu'n uniongyrchol â'r ffynhonnell wres gyda'r ffynhonnell oer i afradu gwres. Mae'r effeithlonrwydd afradu gwres yn llawer uwch na chymryd gwres trwy blât oeri. Os yw oeri hylif traddodiadol yn dileu dwythellau aer o gymharu â systemau oeri aer, yna mae oeri hylif trochi yn dileu platiau oer ymhellach. Trwy ymgolli yn uniongyrchol y celloedd batri, gellir cyflawni afradu gwres eithafol (gwahaniaeth tymheredd llai nag neu'n hafal i 1 gradd), a allai ddisodli oeri hylif traddodiadol mewn storfa ynni dwysedd uchel yn y dyfodol.
4. Crynodeb
O dan y technoleg batri cyfredol a gofynion afradu gwres, mae technoleg oeri hylif yn datrys pwyntiau poen craidd storio ynni mawr mewn senarios dwysedd pŵer uchel (5MWH/20 troedfedd) trwy afradu gwres effeithlon, rheoli tymheredd manwl gywir, defnydd ynni isel, a hyd oes hir.
Er gwaethaf ei gymhlethdod cost a chynnal a chadw cychwynnol uchel, mae ganddo fanteision economaidd a dibynadwyedd sylweddol trwy gydol ei gylch bywyd cyfan. Gyda chymhwyso oeri hylif ar raddfa fawr (megis cyfradd dreiddio ddisgwyliedig o 45% erbyn 2025), bydd aeddfedrwydd y gadwyn ddiwydiannol yn lleihau costau ymhellach ac yn ei hyrwyddo fel yr "datrysiad gorau posibl" ar gyfer storio ynni ar raddfa fawr.
PostScript: Mae'r holl fesurau afradu gwres ac amddiffyn rhag tân wedi'u canoli o amgylch celloedd y batri. Os gellir cynhyrchu celloedd batri tymheredd uchel yn y dyfodol trwy gyfnewid gwres yn uniongyrchol ag aer, a gall y celloedd batri eu hunain wrthsefyll tymereddau uwch, yna gellir lleihau cost systemau storio ynni yn sylweddol. Dyma'r dechnoleg sydd o fudd i ddynoliaeth.