ככל שתאי אגירת אנרגיה נעים לקראת קיבולת גדולה ומערכות אחסון אנרגיה הולכים לקראת עידן 5MWh+, קנה מידה גדול יותר וצפיפות אנרגיה גבוהה יותר הפכו למגמת הפיתוח של שילוב מערכות. בנוסף, תרחישי היישום הופכים מורכבים ומגוונים יותר, מה שמציב דרישות גבוהות יותר לגבי אורך החיים, הבטיחות, העלות וגורמים נוספים של מערכות אחסון אנרגיה. כל הגורמים הללו מקדמים את האבולוציה האיטרטיבית המתמשכת של טכנולוגיות מפתח של רכיבי אחסון אנרגיה, כולל תאים, PCS, BMS, EMS וכו'.
כממשק בין מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה לרשת החשמל, מהפך אחסון האנרגיה הוא חלק מרכזי במערכת אגירת האנרגיה, הממלא תפקיד חיוני בשיפור יעילות תפעול המערכת והבטחת יציבות ואמינות המערכת.
עם הצמיחה המהירה של קיבולת מותקנת אנרגיה מתחדשת גלובלית, תעשיית אחסון האנרגיה בוחנת מרחב שוק רחב יותר. עם זאת, "מהפכה" רצינית פוקדת חברות אחסון אנרגיה סיניות. אם הם רוצים לפרוץ דרך, הם יכולים לסמוך רק על התחרותיות העיקרית כמו מוצרי טכנולוגיה. בין אלה, בטיחות גבוהה, עלות נמוכה ויעילות גבוהה הם הספים שלא ניתן להימנע מהם בשדרוג טכנולוגיית אגירת האנרגיה.
בין המסלולים הטכניים המגוונים, קירור נוזלי, שהופעל על סוללות, הוא אחד הנציגים של איטרציה של טכנולוגיית אגירת אנרגיה בשנתיים האחרונות. על פי הנתונים, יישום הקירור הנוזלי בסוללות אגירת אנרגיה עולה בהדרגה, ושיעור חדירתו לשוק יעמוד על כ-25% ב-2023, עלייה משמעותית מ-12% ב-2021.
"בכל מערכת אגירת האנרגיה, עלות הסוללות מהווה כ-50%, ו-PCS כ-15%. לטכנולוגיית הסוללות יש השפעה רבה על תוכנית האיטרציה של PCS". יצרן PCS קבע כי כיווני הפיתוח הטכניים של PCS וסוללות זהים בעצם, וזה נכון גם לגבי טכנולוגיית קירור נוזלי.
מדווח כי PCS המשתמשים בקירור נוזלי יכול להביא צפיפות הספק גבוהה יותר, מדדי ביצועים טובים יותר והתאמה סביבתית טובה יותר למוצר.
בהשוואה ל-PCS המסורתיים המקוררים באוויר, ל-PCS מקורר הנוזל יש הבדלים ברורים במדיום הקירור, מבנה המערכת, יעילות פיזור החום והיבטים אחרים.
PCS מקורר אוויר משתמש באוויר כמדיום קירור. דרך מאווררים וציוד אחר, אוויר מועף דרך רכיבי PCS כדי להסיר חום לתעלת האוויר הטרומית של תא הנוסעים, ואז מערכת מיזוג האוויר בתא הטרומית מפזרת חום. היתרון שלה הוא שמבנה המערכת פשוט יחסית ועלות ההתקנה הראשונית נמוכה, אבל מבחינת יעילות פיזור החום, PCS מקורר אוויר הוא כמובן חלש.
"הבחירה בין קירור נוזלי לקירור אוויר עבור PCS לאחסון אנרגיה היא למעשה איזון בין דרישות הספק ופיזור החום". Zeng Chunbao, סגן נשיא Kehua Digital Energy ומנהל כללי של המרכז הטכנולוגי, ציין פעם כי ברמת הספק של 2.5MW, קירור האוויר הגיע בעצם לגבול פיזור החום שלו.
מנקודת מבט זו, PCS מקורר נוזל משתמש בנוזל קירור עם מוליכות תרמית גבוהה כמדיום. האנטיפריז מונע על ידי משאבת מים למחזור בלוחית הקירור הנוזלית, מה שמאפשר לו לבוא במגע עם רכיבי PCS בצורה ישירה יותר, ובכך להשיג יעילות פיזור חום גבוהה יותר.
יחד עם זאת, מכיוון שלנוזל הקירור יש מקדם העברת חום גבוה יותר וקיבולת חום ספציפית, ואינו מושפע מגורמים כמו גובה ולחץ אוויר, למערכת הקירור הנוזל יש יכולת פיזור חום חזקה יותר ממערכת קירור האוויר והיא יותר מתאים לפרויקטים של אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול, בצפיפות אנרגיה גבוהה.
מבחינת עלות, למרות שהעלות הראשונית של PCS מקורר אוויר נמוכה יותר, יעילות פיזור החום שלו מוגבלת. על מנת לשמור על הטמפרטורה המתאימה, יש צורך להגדיל את מספר המאווררים והספקם, אך הדבר יגדיל את צריכת האנרגיה ואת עלויות התפעול. למערכות קירור נוזלים יש יעילות פיזור חום גבוהה יותר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר, מה שיכול להפחית את העלויות הכוללות לאורך מחזור החיים.
בנוסף, מבחינת צפיפות האנרגיה, לעומת PCS מקורר אוויר, PCS מקורר נוזל משתמש בהסעה תרמית כדי להפחית את הטמפרטורה של ציוד חשמלי. יש לו מבנה מורכב וקומפקטי יותר, אינו דורש פריסת תעלות פיזור חום בשטח גדול, תופס שטח קטן יחסית, ויכול לנצל את החלל בצורה יעילה יותר, ובכך לשפר את צפיפות האנרגיה והיעילות הכוללת של תחנות כוח לאגירת אנרגיה.
PCS מקורר נוזל מושך יותר ויותר את תשומת הלב של חברות. על פי סטטיסטיקה חלקית של China Energy Storage Network, חברות רבות הרחיבו את קווי המוצרים שלהן למגזר PCS מקורר נוזלים, מפתחות או כבר השיקו מוצרים נלווים, ואף הצהירו שהשיגו ייצור המוני.
עבור מוצרי PCS מקוררים נוזלים של חברות מסוימות, ניתן למצוא כי בהקדמת המוצרים של יצרנים שונים, מפרטים שונים ותרחישי יישום שונים, בנוסף למילים המושכות את העין כמו בטיחות, עלות, יעילות וחיים, שקט מצב, טווח טמפרטורות רחב ותנאי עבודה קיצוניים גם הם הפכו לעתים קרובות לנקודות השיא של קידום המוצר. מנקודת מבט זו, פתרון ה-PCS מקורר הנוזל עם יתרונות מרובים עשוי לזכות במרחב פיתוח גדול יותר ככל שתדירות קריאות מערכות אחסון האנרגיה תגדל בעתיד.
עם זאת, כמו כמעט כל מסלולי הטכנולוגיה החדשים בשלבים המוקדמים של צמיחתם, גם PCS מקורר נוזלים קיבל תגובות שונות.
חלק מהחברות גם ציינו שמנקודת המבט של יישום מעשי, PCS מקורר נוזלים עדיין בשלב הרעיוני, ויש מעט מאוד מוצרים שבאמת נכנסו לשימוש.
Guo Xiangji אמר באופן ישיר יותר שלמרות שלטכנולוגיית קירור נוזלים יש ביצועי פיזור חום מצוינים, המדחס צורך הרבה חשמל והצ'ילר מסובך לתחזוקה. בנוסף, בעיית הדליפה הפוטנציאלית של מערכת הקירור הנוזלית ואחידות הטמפרטורה הירודה של פיזור חום חד פאזי מרתיעה.
אם ל-PCS מקורר נוזלים עדיין יש מעט ניסיון ביישומים מעשיים והוא זקוק לזמן כדי לחדד אותו, אז הופעתו של מסלול טכנולוגי חדש תהווה אתגר עוד יותר עבור PCS מקורר נוזל, שנמצא בשלבי הפיתוח המוקדמים שלו.
מסתכלים על המכלול מנקודת מבט קטנה. ככל שתעשיית אגירת האנרגיה תמשיך להיות לוהטת, האיטרציה והחדשנות הטכנולוגית יימשכו, וייתכן שהפתרונות הטכנולוגיים של פיזור החום המיושמים על PCS ימשיכו להתעדכן. מי ינצח בסופו של דבר עדיין תלוי בשוק.
באשר ל-PCS מקורר הנוזל שעובר בדיקה, יש דעות חיוביות לפיהן הוא תחרותי ביותר בתרחישים רבים מנקודת המבט של העלות הכוללת של כל מחזור החיים. עם זאת, נותר לראות אם זה יהפוך לאחד מהיישומים המיינסטרים.