朗进科技-2022十二届中国国际储能大会报告2022.9.6_31页_5mb

储能系统温控热管理思考总结

主讲人：张永利（朗进数字能源总经理）
时间：2022年9月

行业背景

1. 政策导向：
   • 2020年9月，国家主席习近平提出“2030年前碳达峰，2060年前碳中和”目标。
   • 2021年3月，中央财经委员会第九次会议强调构建以新能源为主体的新型电力系统。
2. 储能重要性：
   • 储能系统作为新型电力系统的关键支撑，包括抽水蓄能、电化学储能（如锂电池）等。
   • 电化学储能因灵活性和能量密度优势，成为核心方向。

行业现状与误区

1. 常见误区：
   • 认为储能温控技术简单，忽视其复杂性。
   • 忽视全生命周期成本（LCC），仅关注初期投入。
   • 将温控系统等同于单一设备，未考虑系统集成与协同。
2. 关键技术挑战：
   • 热管理工程师经验不足，导致温控设计不合理。
   • 电芯热物性评估不准确，影响冷量分配。
   • 冷却方式（风冷/液冷）选择不当，流场设计缺陷，导致温差不均、能耗高。
   • 应用场景环境因素（如海拔）未纳入设计，运维效率低下。

解决方案与核心要点

1. 安全优先：

   • 热管理匹配：
     • 计算充足冷量，确保电池温度控制在34℃（1C工况）或38℃（1C运行）以内，温差≤5℃。
     • 关注气流组织均匀性，通过CFD仿真优化风道设计，减少实测偏差（<5%）。
     • 实现空调与BMS联动控制，提高温控系统响应效率。
   • 消防联动：
     • 集成智能预警系统，联动控制空调关闭及废气排放。
     • 安装传感器监测温度、湿度、烟感，提升运维智能化水平。

2. 全生命周期成本（LCC）：

   • 购置成本占比<20%，运营成本占比>80%。
   • 通过高效设计降低能耗，如变频空调节电20%，用于100MWh项目可节省384万度电，对应电费2688万元，减排CO₂约328吨。

3. 技术路线：

   • 温控方案：
     • 风冷方案：外挂、内置、顶置式空调，适用于不同应用场景（如集装箱、移动储能车）。
     • 液冷方案：用于电力预制舱、数据中心、新能源汽车换电站等。
   • 核心技术：
     • 变频空调：支持宽频调节、状态监测及PID模糊控制，提高能效与寿命管理。
     • 热泵技术：具备智能除霜、低温制热及CO₂冷媒控制能力。
     • 智能预测控制：基于模型算法优化温控，减少滞后性，快速响应负载变化。
     • 电磁兼容（EMC）技术：确保设备稳定运行，降低谐波干扰。

4. 系统化设计：

   • 可靠性：通过ISO9000/14000等体系认证，实现系统级MTBF（平均无故障时间）管理。
   • 节能措施：采用低能耗设计、功率密度优化，降低系统自用电量。
   • 模块化与集成：支持小型化、模块化设计，提升部署灵活性与产品兼容性。

智能化运维

1. PHM系统：
   • 通过数据分析与AI算法实现空调健康状态预测，提前预警故障，优化维护策略。
   • 转变传统“被动维护”为“预防性主动维护”，涵盖状态监测、故障诊断及全生命周期管理。
2. 智慧化管理：
   • 建立设备智能运维平台，实现远程监控与物联网联动。
   • 强调信号纵深采集与约束控制，确保系统稳定性。

朗进科技能力

1. 产品覆盖：
   • 提供数据中心、通信、电力能源等领域的温控解决方案，涉及储能集装箱、移动储能车、换电站等场景。
2. 技术优势：
   • 拥有军工级部件品质、自主设计制造能力及70+国家/地区的服务网络。
3. 市场表现：
   • 应用场景包括新能源汽车、轨道交通、港口船舶、电网储能等，已实现市场超10万台设备的防水性能验证。

总结

储能系统温控热管理需突破传统误区，注重全生命周期成本与系统级协同设计。朗进科技通过CFD仿真、热泵技术、智能预测控制等手段，优化冷量分配与能耗效率，提升储能安全性和运维智能化水平。其解决方案覆盖风冷/液冷多种模式，支持高密度、高效能应用场景，并通过PHM系统实现主动预防性维护，助力新能源电力系统建设。