工商業(yè)儲能是分布式儲能系統(tǒng)在用戶側的典型應用，2023年以來，工商業(yè)儲能無論是備案項目還是裝機規(guī)模都增長迅速。有數(shù)據(jù)顯示，2023年國內(nèi)工商業(yè)儲能新增裝機規(guī)模達8GWh，同比增長300%。
安全性、經(jīng)濟性、可靠性是儲能系統(tǒng)的“三寶”，只有三者同時具備，才能稱得上儲能產(chǎn)品技術優(yōu)良、功效顯著。同時“三寶”又有一個交叉點，那就是熱管理，出色的熱管理讓儲能系統(tǒng)更加安全、可靠，同時也能帶來更高的收益。
華為推出的全球首款風液制冷工商業(yè)儲能系統(tǒng)正是這樣一款集“三寶”于一身的產(chǎn)品，集中體現(xiàn)了華為數(shù)字能源的4T優(yōu)勢（數(shù)字技術Bit、電力電子技術Watt、熱管理技術Heat、儲能管理技術Battery），尤其在熱管理這一技術上體現(xiàn)了華為的超強技術優(yōu)勢。
華為數(shù)字能源高級專家張元軍在華為數(shù)字能源推出的黑科技視頻欄目《比特與瓦特》中為我們介紹了工商業(yè)儲能產(chǎn)品研發(fā)中熱管理系統(tǒng)要做到完美有哪些訣竅。
《比特與瓦特》這一欄目名稱來自數(shù)字單位比特（Bit）和能源單位瓦特（Watt）。以數(shù)字對能源進行精準管理，是能源行業(yè)的一大方向，無論是新能源還是傳統(tǒng)能源，數(shù)字技術的利用都有助于將每一瓦的作用發(fā)揮得更完美。數(shù)字化、智能化技術是華為的強項，在N多能源領域新品和N多新能源項目實踐基礎之上，華為數(shù)字能源推出了《比特與瓦特》這一欄目，兩個擬人化小人兒“比特”和“瓦特”拜訪技術專家，科普數(shù)字能源領域更新更優(yōu)的技術方案，帶動人們理解行業(yè)動向背后的邏輯。
這一期《比特與瓦特》就由“比特”要給二舅家工廠找省電費訣竅切入，由張元軍介紹了華為在全球首創(chuàng)的風液智冷工商業(yè)儲能系統(tǒng)的技術強項。
熱管理，需有道
儲能系統(tǒng)是幫助各個工商業(yè)應用場景解決各種實際困難的“小能手”。在工業(yè)制造領域，儲能系統(tǒng)可以平衡電網(wǎng)負荷，提高生產(chǎn)效率；在商業(yè)樓宇領域，儲能系統(tǒng)可以為樓宇提供穩(wěn)定的電力供應，同時降低電費支出；在數(shù)據(jù)中心領域，儲能系統(tǒng)可以確保數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運行，避免因電力波動而導致的數(shù)據(jù)丟失……
不過這么多追求當中，最基礎的追求還是“上儲能，能省電”，對各個工商業(yè)業(yè)主來說，通過儲能來實現(xiàn)節(jié)省電費甚至兼做盈利渠道，這是開源節(jié)流中的重要項目。
就目前來看，工商業(yè)儲能盈利渠道有峰谷套利、能量時移、需求管理、需求側響應、電力現(xiàn)貨市場交易、電力輔助服務等。以浙江省某一工商業(yè)儲能項目第一年收入為例，峰谷套利收入167.32萬元，能量時移收入33.47萬元，需求管理收入18萬元，需求側響應收入14.03萬元，電力現(xiàn)貨市場交易收入14.47萬元，電力輔助服務收入33.99萬元，其中峰谷套利收入遠超其他盈利方式。
張元軍說：“利用峰谷價差，儲能系統(tǒng)晚上儲能，白天供電，就能降低整體用電成本了?！?/p>
但是如果儲能產(chǎn)品使用不當，也有可能降低省電費和儲能的意義。這其中最主要是看儲能系統(tǒng)在熱管理上的處置水平如何。在充放電過程中，儲能電池會持續(xù)發(fā)熱，需要給電池降溫。不降溫會怎么樣？當然是發(fā)生安全事故了。
電池熱失控引發(fā)的事故在全世界都有發(fā)生，也引起了人們的極大警惕。做到降溫有道，是儲能系統(tǒng)生產(chǎn)廠商的基礎步驟，同時也是關鍵步驟。
同時，儲能電池并不是只有高溫是危險要素，低溫也給儲能電池帶來失效風險。如何將熱和冷都處理有道，這，就要看華為風液智冷工商業(yè)儲能系統(tǒng)的技術表現(xiàn)了。
超越風冷，超越液冷，突出“智冷”
在傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)熱管理方案中，一種是風冷散熱，給儲能系統(tǒng)安裝“風扇”，利用空氣換熱降溫。一種是液冷散熱，利用冷卻液進行散熱，尤其是在高溫時需要用壓縮機來使冷卻液發(fā)揮作用迅速降溫。
張元軍說：“液冷散熱長時間持續(xù)運行，就會帶來更高能耗?！?/p>
新能源產(chǎn)品為的就是帶來更加清潔、更低能耗的世界，如果新能源產(chǎn)品本身變成了耗能“大戶”，尤其是作為儲能產(chǎn)品，卻在熱管理上耗費太多能源，就失去了新能源產(chǎn)品的“本心”。
華為風液智冷工商業(yè)儲能系統(tǒng)，超越風冷，超越液冷，突出“智能”，采用了華為自研的“智冷路由器”熱管理系統(tǒng)，使得產(chǎn)品能夠根據(jù)環(huán)境溫度和電池工況自動調整不同模式，實現(xiàn)“類心率”式的自適應調節(jié)控制。
高溫：系統(tǒng)散熱量大，智冷路由器開啟“主動液冷”模式，壓縮機主動運行，通過冷卻液循環(huán)快速帶走儲能系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的大量熱量。
常溫：在環(huán)境溫度適中以及系統(tǒng)散熱量較小時，智冷路由器開啟“自然風冷”模式，不需要開啟壓縮機，利用風冷散熱降低冷卻液溫度，通過冷卻液循環(huán)帶走內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，大幅降低輔電能耗。
低溫：在環(huán)境溫度較低時，電池溫度低，智冷路由器開啟“余熱利用”模式，回收PCS功率設備產(chǎn)生的熱量來加熱冷卻液，間接加熱低溫電池。通過余熱回收利用，大大提高系統(tǒng)能源利用效率。
風液智冷儲能系統(tǒng)不止這三種模式，它還為業(yè)主提供其他三種氣溫條件下的合適模式。當環(huán)境溫度非常低時，智冷路由器可以開啟“熱泵加熱”或“電加熱”模式進行補充，以提升儲能電池效能；當柜內(nèi)濕度較高時開啟“智能除濕”模式來降低濕度。智冷路由器通過智能控制調度，實現(xiàn)6種模式自動切換，在增強安全性的同時還實現(xiàn)了輔電能耗的降低。在江蘇工商業(yè)儲能項目中的實證效果顯示，輔電能耗可降低30%以上。
長壽&可靠，達成！
華為創(chuàng)新推出的全新風液智冷熱管理架構，取得了多項專利，在儲能系統(tǒng)使用上是全球首創(chuàng)。在確保系統(tǒng)工作在最佳溫度的同時，降低輔電能耗，同時還大大提升了系統(tǒng)壽命和可靠性。
具體來看，華為這款產(chǎn)品有多個路徑同時達到了延長系統(tǒng)壽命的效果。
技術優(yōu)化：通過高低溫分區(qū)設計、超低流阻流道、電芯雙回路錯流散熱等散熱優(yōu)化手段，控制電芯溫升、提升散熱效率、降低電芯間溫差，將兩充兩放條件下系統(tǒng)性能壽命提升至最大15年。
冷卻液：與傳統(tǒng)冷卻液3-5年壽命相比，華為這款產(chǎn)品能夠實現(xiàn)“10年免換液”。這是因為華為采用專利配方和高密封管路設計，大幅提升冷卻液壽命。免換液就避免了頻繁換液的漏液風險，同時也進一步對儲能系統(tǒng)的長壽命提供了保障。
壓縮機：除了降低輔電能耗，多種模式自動激發(fā)，就能夠大幅減少壓縮機的使用頻率，提高液冷主機的可靠性，并延長使用壽命。
就增強產(chǎn)品可靠性來看，首先液冷主機采用交流直流雙路供電，保障系統(tǒng)運行；其次，采用車規(guī)級液冷系統(tǒng)，高集成自動化一體組裝，失效率降低60%；第三，通過智能除濕和全范圍防凝露設計優(yōu)化，進一步提升系統(tǒng)可靠性。
張元軍說：“風液智冷工商業(yè)儲能系統(tǒng)不僅實現(xiàn)輔電能耗降低30%，還通過全新的風液智冷架構，將儲能系統(tǒng)的性能壽命提升50%，最高達到15年，失效率降低60%以上?！?/p>
安全與供電創(chuàng)新架構的技術貢獻
張元軍介紹了全新風液智冷熱管理架構在這款產(chǎn)品上的應用，但這款產(chǎn)品的新技術應用遠不止于此，無論是在安全架構還是供電架構，都展現(xiàn)了華為無與倫比的技術優(yōu)勢。
安全方面，華為創(chuàng)新提出C2C雙鏈安全架構，圍繞儲能系統(tǒng)DNA電熱雙鏈，從cell電芯，到pack電池包，到system系統(tǒng)，再到consumption應用，重構C2C的安全設計，實現(xiàn)產(chǎn)品到系統(tǒng)應用的全面安全，引領工商業(yè)儲能安全新標桿。
其一是電鏈路安全：通過電芯雙重嚴檢測、包級六面強絕緣、系統(tǒng)五級過流保護、24小時實時在線檢測，進行多級預防與隔離，減少電氣風險的發(fā)生。
其二是熱鏈路安全：通過電芯級熱抑制、電池包級氣控制、系統(tǒng)級分倉設計、應用級頂部泄爆，逐級消減抑制，最大程度地降低熱失控的影響。
供電方面，采用了“電能精算”新架構，實現(xiàn)更多放電和更優(yōu)供電。硬件上，在直流與交流側采用了“精”細化的能量控制，軟件上，采用了更智能的“算”法。
其一是精細化管理。一包一優(yōu)化升級至2.0版本，系統(tǒng)最大RTE效率可達91%以上，提升生命周期的可用容量。獨有分相控制PCS設計，免變壓器支持100%三相不平衡輸出。
其二是智能優(yōu)化算法。通過引入構網(wǎng)型并網(wǎng)算法，最大可以支持1.3倍過載，有效降低初始投資。通過智能檢測和自適應補償?shù)闹悄苤C波算法有效抑制諧波，滿足行業(yè)最高的Class B等級，最大并機數(shù)可達50臺，支持10MWh以上中大型工商業(yè)場景。
產(chǎn)品安裝維護是否便捷也是致勝的因素之一。工商業(yè)儲能最大的特點是應用環(huán)境和場所千差萬別，即使同一個企業(yè)在不同時間點的用電情況、考量情況也不盡相同，這些都對產(chǎn)品的靈活性、容量配置、占地面積、安裝便捷性以及售后及時性都提出了更高要求。
華為風液智冷工商業(yè)儲能系統(tǒng)將One for All靈活應用創(chuàng)新理念貫穿到了硬件設計和軟件平臺。一方面，通過一體化集成的緊湊設計，可實現(xiàn)肩并肩、背靠背的三面并柜方案，背靠背間距大幅縮減至0.3米，還可以免輔線免挖溝，極大地節(jié)省了安裝成本。另一方面，通過一站式智能化平臺，實現(xiàn)橫向光、儲、充的一體化管理，為項目規(guī)、建、營、維階段提供了一站式服務。在大幅提升項目收益的同時，實現(xiàn)高效極簡運維。
隨著全國各地等地工商業(yè)儲能政策陸續(xù)出臺及多地峰谷價差的擴大，工商業(yè)儲能經(jīng)濟性逐漸顯現(xiàn)。同時在能耗控制和限電背景下，企業(yè)對能源穩(wěn)定性、獨立性的要求進一步提升，工商業(yè)儲能正在成為各界工商業(yè)主的開源節(jié)流新訣竅。占盡技術優(yōu)勢的華為風液智冷工商業(yè)儲能系統(tǒng)以“讓工商業(yè)用電更省錢，讓儲能系統(tǒng)更智能”為宗旨，也將在這一趨勢中獲得更多的應用。
來源：國際能源網(wǎng)/光伏頭條
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