Як стабільно працює система рідинного охолодження GSL Energy в умовах холодної зими в Україні?

Розгортання систем накопичення енергії в регіонах з холодною зимою створює труднощі, які часто виходять за рамки простого завершення встановлення. Основна складність полягає в досягненні довгострокової стабільної роботи в умовах мінусової температури. Низька температура може впливати на активність елементів та можливості заряджання/розряджання, а також потенційно створювати інженерні проблеми, такі як конденсація, накопичення вологи та перепади температурних напружень, що ставить підвищу вимогу до стратегій управління та контролю теплового режиму системи накопичення.

У цьому тематичному дослідженні демонструється система накопичення енергії з рідинним охолодженням GSL ENERGY (160 кВт / 418 кВт·год), розгорнута на об'єкті клієнта в Україні, де інвертор встановлено в приміщенні, а шафи акумуляторів – на вулиці. За місцевих зимових умов стійких низьких температур та снігового/льодового покриття система підтримувала стабільну роботу. Дані внутрішнього нагрівання акумулятора та моніторингу його роботи показали сприятливі показники.

I. Огляд проекту

Протягом усієї зими на проєктному майданчику будуть низькі температури, що вимагатиме тривалої роботи обладнання для накопичення енергії в суворих умовах зовнішнього середовища. На етапі планування замовник чітко вказав такі вимоги:

Акумулятори повинні забезпечувати тривалу роботу на відкритому повітрі.

Система повинна мати стабільні можливості заряду/розряду в умовах низьких температур.

Контроль температури та робочий стан повинні бути моніторинговими та відстежуваними для полегшення управління експлуатацією та технічним обслуговуванням у майбутньому.

Виходячи з умов на місці та потреб експлуатації та технічного обслуговування, врешті-решт було прийнято рішення з інвертором PCS, встановленим у приміщенні, та системою накопичення енергії в акумуляторах, незалежно розгорнутою зовні. Це забезпечило стабільність системи, одночасно підвищуючи гнучкість реалізації проекту та майбутнього обслуговування.

II. Конфігурація системи

Технічні характеристики системи : акумулятор 160 кВт/418 кВт·год

Тип акумулятора : літій-залізофосфатний (LiFePO4), система накопичення енергії з рідинним охолодженням

Метод теплового управління : активне рідинне охолодження

Спосіб встановлення :

Інвертор PCS : встановлення в приміщенні

Акумуляторні шафи : встановлення на вулиці

Режим застосування : Інтеграція відновлюваної енергії/резервне живлення/регулювання навантаження

III. Чому «рідинне охолодження + контроль температури» є більш важливим, ніж просто «розсіювання тепла» в умовах низьких температур

У проектах накопичення енергії управління температурою призначене не лише для розсіювання тепла під час літніх піків. У високоширотних або низькотемпературних зимових регіонах управління температурою більше нагадує систему цілорічного контролю температури. Його основні цілі включають:

Ізоляція та обігрів під час низьких температур.

Підтримка комірок у більш оптимальному температурному діапазоні для зменшення коливань продуктивності.

Контроль рівномірності температури всередині акумуляторного відсіку.

Мінімізація розбіжностей у потужності та ризиків системних тривог, спричинених локальним переохолодженням.

Забезпечення передбачуваності стратегій контролю температури, гарантування стабільного виконання логіки нагрівання та деактивації, щоб уникнути частого циклування.

Інженерна цінність керування температурою рідинного охолодження полягає у використанні рідинних контурів та стратегій керування для досягнення більш рівномірних та контрольованих внутрішніх температур у відсіку акумулятора, забезпечуючи чіткі, стабільні граничні умови для роботи за низьких температур.

IV. Робота за низьких температур та дані моніторингу продуктивності

На основі даних моніторингу системи та записів температури навколишнього середовища, наданих замовником:

Температура зовнішнього повітря коливалася в межах низьких зимових значень.

Внутрішня температура системи накопичення енергії постійно залишалася в межах безпечного робочого діапазону.

Стратегії контролю температури акумулятора та нагрівання виконуються автоматично відповідно до заданої логіки.

Коли температура навколишнього середовища падала нижче встановленого порогу, система автоматично активувала модуль нагрівання акумулятора. Завдяки системі рідинного охолодження, елементи акумулятора рівномірно нагрівалися, забезпечуючи рівномірний нагрів процесів заряджання/розряджання в умовах низької температури навколишнього середовища.

Криві моніторингу чітко показують стабільну ізоляцію між внутрішньою температурою акумулятора та зовнішньою температурою навколишнього середовища. Система працювала безперервно, без аномальних коливань або незапланованих захисних дій.

V. Експлуатаційні характеристики рідинного охолодження та управління температурою в умовах низьких температур взимку

Порівняно з традиційними системами повітряного охолодження, рідинне охолодження демонструє чудову точність контролю температури та стабільність управління в умовах низьких температур:

Ефективно зменшує перепади температур між камерами.

Запобігає погіршенню продуктивності, спричиненому локальними низькими температурами.

Підвищує корисну ємність та експлуатаційну стабільність усього акумуляторного блоку в умовах низьких температур.

Під час експлуатації цього проєкту система керування температурою рідинного охолодження працювала безперервно в умовах снігового/льодового покриття. Жодних частих спрацьовувань захисту системи або обмежень потужності через низькі температури не було.

VI. Вплив методу встановлення на стабільність системи

Схема «Внутрішня система PCS + зовнішня акумуляторна система», що використовувалася в цьому проєкті, продемонструвала чудову інженерну адаптивність під час фактичної експлуатації:

Внутрішній інвертор працює в контрольованому середовищі, що спрощує керування та обслуговування підключення до мережі.

Структурна конструкція, ступінь захисту та схема контролю температури акумуляторної системи відповідають вимогам довгострокової експлуатації на відкритому повітрі.

Загальна логіка роботи системи зрозуміла, що підтримує дистанційний моніторинг та відстеження даних.

VII. Короткий опис операцій проекту

До поточного операційного циклу загальний стан системи залишається стабільним:

У зимовому середовищі низьких температур жодних аномальних тривог не виникло.

Стратегії контролю температури та опалення реагували швидко та логічно.

Система виправдала очікування клієнтів щодо надійності та безперервної роботи.

Цей проект підтверджує інженерну зрілістьGSL ENERGY Система накопичення енергії з рідинним охолодженням у зимовому низькотемпературному кліматі та сценаріях розгортання на відкритому повітрі. Вона також забезпечує відтворюваний приклад впровадження для проектів накопичення енергії у Східній Європі та інших регіонах з холодним кліматом.

VIII. Досвід проекту GSL ENERGY

GSL ENERGY вже давно надає системні рішення для проектів накопичення енергії в різних кліматичних умовах, включаючи високі температури, низькі температури, високу вологість та складні зовнішні середовища.

Завдяки стандартизованій системній платформі та гнучким можливостям інженерної конфігурації, GSL ENERGY може забезпечити стабільну та сталу підтримку систем накопичення енергії для житлових, комерційних та промислових (C&I) та комунальних проектів на основі фактичних експлуатаційних вимог.