에너지 저장 시스템은 공냉식이어야 할까요, 아니면 액체 냉각식이어야 할까요?

1. 란 무엇인가? 공냉식 배터리 에너지 저장 팩 ?

공냉식 배터리 에너지 저장 팩은 공기를 1차 방열 매체로 사용하고 팬에 의한 공기 흐름을 통해 배터리 온도를 제어하는 ​​에너지 저장 시스템 모듈입니다. 간단한 구조, 저렴한 비용 및 유지 관리 용이성으로 인해 상업용 및 산업용 에너지 저장 장치, 소규모 에너지 저장 장치 및 일부 실외 에너지 저장 인클로저에서 일반적인 냉각 방법이 되었습니다. 에너지 저장 시스템에서 배터리는 충전과 방전 과정에서 지속적으로 열이 발생하며, 온도는 배터리의 안전성과 수명에 영향을 미치는 가장 민감한 요소입니다. 따라서 안정적이고 신뢰할 수 있는 방열 방법을 확립하는 것이 중요합니다. 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 이러한 요구를 충족시키기 위해 개발된 실용적인 기술 솔루션입니다.

공냉식 배터리 에너지 저장 팩의 핵심 원리는 팬을 사용하여 설정된 공기 흐름 경로를 통해 공기 흐름을 강제하여 상대적으로 차가운 외부 공기가 배터리 모듈을 통과하도록 하고 내부 열을 지속적으로 교환하여 과도한 열을 제거하는 것입니다. 열 방출 효율은 팬 전력, 공기 흐름 경로 설계, 배터리 레이아웃, 환경 조건과 같은 요소에 따라 달라집니다. 구조적 설계 측면에서 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 일반적으로 공기 흡입구와 배출구가 사전 설치되어 있으며 환기 스크린 및 필터면과 같은 구성 요소를 사용하여 먼지를 차단합니다. 내부적으로는 배터리 셀 사이의 틈이 공기 흐름을 보장합니다. 냉각 안정화를 위해 시스템에는 온도 센서와 BMS(배터리 관리 시스템)도 탑재되어 배터리 온도를 실시간으로 모니터링하고 온도 변화에 따라 팬 속도를 자동으로 조정하거나 냉각 프로그램을 활성화합니다.

공냉식 에너지 ​​저장 팩은 공냉식으로 인해 비용과 구조면에서 상당한 이점을 갖습니다. 자연적인 방열 매체인 공기는 추가 재료가 필요하지 않아 시스템 구조가 더 단순해집니다. 냉각수 배관, 냉각판, 워터 펌프 등 복잡한 구성 요소가 없기 때문에 수냉식 솔루션보다 전체 비용이 저렴합니다. 또한 잠재적인 고장 지점이 적고 유지 관리가 더 쉬우며 누수, 부식 또는 워터 펌프 수명에 대한 우려가 없습니다. 중소 규모의 에너지 저장 응용 분야에서는 이 간단하고 비용 효율적인 구조로 인해 공기 냉각이 주류 선택이 됩니다.

그러나 공냉식 에너지 ​​저장 팩의 열 방출 용량은 주변 온도와 공기 흐름에 따라 제한됩니다. 고온 지역이나 밀폐된 공간에 시스템을 설치할 경우 공기 자체의 온도가 높아 방열 효율이 크게 저하됩니다. 에너지 저장 시스템의 전력 밀도가 지속적으로 증가함에 따라 배터리의 내부 발열도 증가합니다. 공기 냉각은 고부하 및 고온 조건에서 이상적인 온도 제어를 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있으며, 이로 인해 온도 변동이 커지고 온도 차이를 제어하기가 더 어려워질 수 있습니다. 이는 배터리 수명에 직접적인 영향을 미쳐 동일한 시스템 내의 셀이 서로 다른 온도에서 작동하게 하여 성능 저하 속도가 일관되지 않게 됩니다. 또한 고온 환경의 공랭식은 안전 관리에 대한 요구를 높임으로써 잠재적으로 열 방출을 개선하기 위해 팬 수를 늘리거나 공기 순환을 강화해야 합니다.

그럼에도 불구하고 공냉식 배터리 에너지 저장 팩은 여전히 ​​시장에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 더 낮은 전력 밀도 요구 사항, 더 온화한 온도 환경, 예산에 민감한 요구 사항이 있는 애플리케이션의 경우 성숙하고 안정적인 선택입니다. 상업용 및 산업용 에너지 저장에서 공냉식은 피크 감소 및 부하 평활화와 같은 상대적으로 낮은 강도의 응용 분야에 적합합니다. 주거용 에너지 저장 장치에서는 열 발생이 적고 크기가 제한되어 있으므로 공기 냉각이 열 방출 요구 사항을 쉽게 충족합니다. 또한 실외 통합 캐비닛이나 임대 에너지 저장 장치와 같이 신속한 배포를 강조하는 일부 에너지 저장 시스템도 간단한 구조, 유지 관리 용이성 및 낮은 배포 비용으로 인해 공냉식 솔루션을 채택하는 경향이 있습니다.

에너지 저장 기술의 발전으로 공냉식 배터리 에너지 저장 팩은 지속적으로 최적화되고 있습니다. 제조업체는 보다 효율적인 공기 흐름 설계, 보다 에너지 효율적인 팬, 보다 지능적인 온도 제어 알고리즘을 통해 전반적인 성능을 개선하고 비용을 크게 늘리지 않고도 열 방출 효율성을 더욱 향상시키려고 노력하고 있습니다. 합리적인 환경 조건 및 적용 시나리오에서 공기 냉각은 경제적이고 안정적인 에너지 저장 냉각 방법으로 남아 있습니다.

전반적으로 공냉식 배터리 에너지 저장 팩은 공기를 주요 방열 매체로 사용하는 에너지 저장 시스템입니다. 팬을 사용하여 공기 흐름을 유도하여 배터리 온도를 조절하며 구조가 간단하고 비용이 저렴하며 유지 관리가 용이하다는 이점을 제공하므로 특히 소규모 및 중전력 에너지 저장 애플리케이션에 적합합니다. 에너지 저장 산업이 계속해서 경제성과 신뢰성을 추구함에 따라, 공냉식은 상당 기간 동안 에너지 저장 냉각 기술의 중요한 구성 요소로 남을 것입니다.

2. 은(는) 무엇인가요? 액체 냉각식 배터리 에너지 저장 팩 ?

수냉식 배터리 에너지 저장 팩은 배터리 온도 제어를 위해 액체 순환 시스템을 사용하는 에너지 저장 기술입니다. 기존 공기 냉각에 비해 더 높은 열 방출 효율, 더 정확한 온도 제어 및 더 큰 적응성을 제공합니다. 에너지 저장 시스템의 전력 밀도가 지속적으로 증가하고, 운영 환경이 더욱 복잡해지고, 배터리 안전 요구 사항이 계속 증가함에 따라 수냉식 에너지 ​​저장 솔루션은 점차 업계 주류가 되고 있으며, 특히 대규모 에너지 저장 발전소, 고전력 산업 및 상업용 에너지 저장, 엄격한 온도 제어 요구 사항이 있는 시나리오에 적합합니다.

수냉식 에너지 ​​저장 팩의 핵심 원리는 배터리 모듈 사이, 냉각판 내부 또는 수냉식 파이프라인에 냉각수를 순환시켜 충방전 시 배터리에서 발생하는 열을 빠르게 제거하는 것입니다. 액체는 공기에 비해 비열용량과 열전도율이 높아 더 짧은 시간에 많은 양의 열을 흡수하고 방열판을 통해 안정적으로 방출합니다. 전체 시스템은 일반적으로 냉각수, 액체 냉각판, 순환 펌프, 열 교환기, 온도 센서 및 컨트롤러로 구성됩니다. 작동 중에 제어 시스템은 배터리 온도에 따라 실시간으로 유량을 조정하거나 냉각 프로그램을 활성화하여 에너지 저장 팩이 이상적인 온도 범위 내에 유지되도록 합니다.

액체 냉각 기술의 가장 큰 장점은 뛰어난 온도 일관성과 정밀한 제어입니다. 배터리는 작동 중에 상당한 온도 민감도를 나타냅니다. 지나치게 높은 온도는 노화를 가속화하고, 온도가 고르지 않으면 개별 셀 간의 노화 속도가 일관되지 않아 전체 팩의 전체 수명과 안전성에 영향을 미칩니다. 액체 냉각 시스템은 매우 작은 범위 내에서 배터리 온도 차이를 제어하여 전체 배터리 클러스터에서 매우 일관된 작동 상태를 유지할 수 있습니다. 이러한 안정성은 배터리 수명을 연장할 뿐만 아니라 에너지 저장 시스템의 전반적인 효율성을 향상시켜 고속 충방전 또는 지속적인 장기 작동에서도 신뢰성을 보장합니다.

에너지 저장 규모가 지속적으로 확장됨에 따라 수냉식 에너지 ​​저장 팩의 장점이 점점 더 분명해지고 있습니다. 대규모 에너지 저장 발전소는 일반적으로 수백 또는 수천 개의 에너지 저장 장치로 구성되며, 높은 전력 밀도와 높은 작동 강도를 갖습니다. 공랭 방식에 의존할 경우 기온이 높은 계절이나 고부하 조건에서 온도가 누적될 가능성이 높아 시스템 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 액체 냉각은 높은 실외 온도, 사막 기후, 다습한 지역과 같은 열악한 환경에서도 안정적인 작동을 유지할 수 있어 에너지 저장 시스템이 일년 내내 안전하고 효율적으로 유지되도록 보장합니다. 따라서 액체 냉각 솔루션은 새로운 에너지 저장 발전소, 풍력 및 태양광 발전을 포함한 에너지 저장 시스템, 대규모 산업 및 상업용 에너지 저장 프로젝트에서 빠르게 인기를 얻고 있습니다.

또한 에너지 저장 산업이 안전성을 추구함에 따라 액체 냉각 시스템의 가치가 더욱 높아지고 있습니다. 리튬 배터리는 비정상적인 조건에서 열 폭주를 경험할 수 있으며, 액체 냉각 시스템은 온도 상승 속도를 효과적으로 억제하여 조기 경고 및 시스템 보호를 위한 시간을 벌 수 있습니다. 일부 고급 액체 냉각식 에너지 ​​저장 팩은 액체 냉각 시스템과 BMS(배터리 관리 시스템)를 통합하여 정밀한 온도 측정 및 동적 제어를 사용하여 긴급 상황에서 시스템을 빠르게 냉각시켜 추가 위험 확대를 방지합니다. 이 기능은 공냉식으로는 달성하기 어렵고 액체 냉각식 에너지 ​​저장 팩이 더 안전한 것으로 간주되는 주요 이유 중 하나입니다.

액체 냉각 기술은 상당한 성능 이점을 나타내지만 공랭식 솔루션보다 구조가 더 복잡하고 비용도 더 높습니다. 액체 냉각 시스템에는 파이프 밀봉, 펌프 신뢰성, 액체 수명, 부식 및 누출 방지 조치를 포함하여 보다 정밀한 설계가 필요합니다. 한편, 설치 및 유지 관리를 위해서는 전문 인력이 필요하고, 잠재적인 실패 지점이 많으며, 장기적인 운영 모니터링 및 유지 관리에 대해 더 높은 기준이 요구됩니다. 그러나 대규모 에너지 저장 프로젝트에서 이러한 비용은 일반적으로 시스템 수명 연장, 운영 효율성 향상, 안전 위험 감소와 같은 요소로 상쇄됩니다.

최근에는 수냉식 에너지 ​​저장 팩도 지속적으로 반복되고 업그레이드되고 있습니다. 차세대 액체 냉각 기술은 더 가벼운 모듈 설계, 보다 에너지 효율적인 펌프, 보다 지능적인 온도 제어 알고리즘 및 모듈 수준 모니터링 기술을 포함하여 고효율 통합을 향해 발전하고 있습니다. 일부 고급 에너지 저장 제품은 액체 냉각 시스템을 배터리 인클로저, BMS 및 화재 진압 시스템과 통합하여 에너지 저장 시스템을 콤팩트하고 매우 안전하며 유지 관리하기 쉽게 만듭니다. 액체 냉각 기술의 성숙과 추가 비용 절감으로 인해 점차 업계 표준이 되고 있습니다.

수냉식 배터리 에너지 저장 팩은 액체를 방열 매체로 사용하고 순환 냉각 기술을 통해 효율적인 온도 제어를 달성하는 에너지 저장 시스템입니다. 뛰어난 방열 효율, 정밀한 온도 제어 능력, 높은 안전성, 복잡한 환경에 대한 적응성 등을 갖춰 중대형 에너지저장 분야에서 선호되는 솔루션으로 자리잡고 있습니다. 에너지 저장 산업이 더 높은 밀도와 더 높은 보안을 향해 발전함에 따라 액체 냉각 기술의 가치는 점점 더 두드러질 것이며 에너지 저장 장비를 더 높은 신뢰성, 효율성 및 지능으로 계속 이끌어갈 것입니다.

3. 고온 환경에서 공냉식 또는 액체 냉각식 에너지 ​​저장 팩 중 어느 것이 더 신뢰할 수 있습니까?

글로벌 기후 변화가 심화되고 고온 날씨의 빈도가 증가함에 따라 더운 환경에서 에너지 저장 시스템의 안정성이 업계의 관심의 초점이 되었습니다. 온도는 배터리 수명에 영향을 미칠 뿐만 아니라 안전과도 직접적인 관련이 있습니다. 고온 환경에서는 기존 공냉식 에너지 ​​저장 팩과 새로운 액체 냉각식 에너지 ​​저장 팩 간의 성능 차이가 점점 더 분명해지고 있습니다. 따라서 많은 프로젝트에서는 선택 과정에서 35℃, 40℃, 심지어 50℃의 고온 환경에서 어떤 냉각 방식이 더 신뢰할 수 있는지 묻습니다.

이 질문에 답하려면 방열 용량, 온도 제어 정확도, 작동 안정성, 장기 안전성 등 다양한 측면에서 비교가 이루어져야 합니다.

첫째, 고온에서의 방열 효율은 주요 고려 사항 중 하나입니다. 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 공기를 열 방출 매체로 사용합니다. 고온 환경은 기온 자체가 높다는 것을 의미합니다. 주변 온도가 배터리의 최적 작동 온도 범위(일반적으로 15℃~35℃)에 가깝거나 높을 경우 공냉식 시스템이 제거할 수 있는 열이 크게 감소합니다. 팬 속도가 높을수록 소음이 커지고 에너지 소비가 높아지지만 열 방출 효율은 여전히 ​​공기 온도에 의해 제한됩니다. 따라서 40℃ 이상의 환경에서는 공랭식으로 안정적인 배터리 온도 제어 범위를 유지하는 데 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 특히 고속 또는 연속 충방전 조건에서는 쉽게 온도가 축적되고 시스템 작동에 영향을 미치게 됩니다.

대조적으로, 수냉식 에너지 ​​저장 팩은 냉각수를 매체로 사용합니다. 액체의 비열 용량은 공기의 비열 용량보다 훨씬 높기 때문에 배터리에서 더 빠르고 효과적으로 열을 방출할 수 있습니다. 고온 환경에서도 액체 냉각 시스템은 순환 펌프, 열 교환기 또는 냉동 장치를 통해 강력한 방열 기능을 유지할 수 있습니다. 주변 온도가 40℃ 이상에 도달하더라도 액체 냉각은 상대적으로 좁은 범위 내에서 배터리 온도를 제어하여 이상적인 작동 조건을 유지할 수 있습니다. 따라서 중동, 동남아시아, 대규모 산업 단지 또는 실외 에너지 저장 스테이션과 같은 더운 지역에서는 액체 냉각의 방열 효율이 공기 냉각보다 훨씬 우수합니다.

둘째, 온도 균일성의 문제가 있다. 배터리 간 온도 차이가 클수록 열화 속도가 일관되지 않고 용량 일관성이 떨어지며 장기적인 성능과 안전성을 보장하기가 더 어려워집니다. 공기 흐름 경로가 불안정하고 풍속 감소, 모듈 방해, 공기 단락 등의 문제가 결합된 공기 냉각은 큰 온도 차이를 발생시키기 쉽습니다. 일부 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 내부 온도 차이가 10°C를 초과하여 고온 조건에서 셀 간의 노화 변화를 더욱 증폭시킵니다.

반면, 액체 냉각 시스템은 냉각판이나 액체 냉각 파이프를 사용하여 배터리 모듈을 고르게 덮어 냉각수가 제어된 방향과 안정적인 속도로 흐르도록 하여 모든 셀에서 유사한 온도를 유지할 수 있습니다. 대부분의 수냉식 에너지 ​​저장 팩은 온도 차이를 3°C 이내로 제어할 수 있으며 고급 솔루션은 2°C 미만을 달성합니다. 장기간 작동 시 이러한 온도 균일성은 사이클 수명을 향상시킬 뿐만 아니라 열폭주 위험을 크게 줄여줍니다.

게다가 시스템 안정성과 안전성 문제도 있다. 고온 환경에서 공냉식 시스템은 장기간 최고 속도로 작동해야 하는 경우가 많으며, 이로 인해 소음과 에너지 소비가 증가하고 기계 구성 요소의 마모가 가속화되고 고장 가능성이 높아집니다. 더 중요한 점은 시스템이 지속적으로 최대 부하를 받는 경우 팬 성능이 저하되거나 먼지로 인해 공기 덕트가 막히면 급격한 온도 폭주로 이어져 더 큰 안전 위험을 초래할 수 있다는 것입니다.

그러나 액체 냉각 시스템은 외부 온도 교란에 대한 저항력이 더 강합니다. 냉각 회로가 계속 작동하는 한 액체 냉각 시스템은 상대적으로 독립적인 온도 제어 경로 내에서 작동하여 주변 온도가 배터리에 미치는 직접적인 영향을 줄일 수 있습니다. 많은 수냉식 에너지 ​​저장 팩은 냉각수를 냉동 장치와 연결하여 극한 기후에서도 적극적으로 냉각할 수 있습니다. 고온은 액체 냉각 시스템이 최대 부하로 작동하는 것을 방지할 뿐만 아니라 합리적으로 조정된 온도 제어 알고리즘을 통해 원활하게 관리되므로 장기적으로 안정적인 작동을 보장합니다.

그러나 신뢰성은 성능뿐만 아니라 시스템 복잡성 및 유지 관리 요구 사항에 따라 달라집니다. 공냉식 시스템은 구조가 더 간단하고 고장 지점이 적으며 유지 관리가 더 쉽고 비용도 저렴합니다. 그러나 고온 지역에서는 방열 용량을 보상하기 위해 공기 흐름이나 팬 수를 늘리거나 인클로저의 방열 구조를 업그레이드해야 하는 경우가 많아 실제로 유지 관리 작업량과 운영 비용이 증가합니다.

액체 냉각 시스템은 구조적으로 더 복잡하지만 최신 액체 냉각 솔루션은 고장률을 크게 줄였습니다. 펌프 수명 연장, 냉각수 안정성 향상, 성숙한 밀봉 기술을 통해 액체 냉각 시스템이 수년 동안 지속적으로 작동할 수 있습니다. 고온 지역에서는 액체 냉각 시스템이 더 안정적일 뿐만 아니라 더 큰 안전 중복성을 제공합니다.

요약하면, 온도가 지속적으로 낮은 환경에서 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 여전히 ​​저렴한 비용 및 유지 관리 용이성과 같은 이점을 제공하므로 중소 규모 에너지 저장 애플리케이션에 적합합니다. 그러나 여름 기온이 극도로 높은 지역, 지속적인 고부하 조건, 대규모 에너지 저장 발전소 및 매우 높은 안전 요구 사항이 있는 응용 분야에서는 수냉식 에너지 ​​저장 팩이 의심할 여지 없이 더 안정적입니다. 고온 환경의 과제를 해결할 뿐만 아니라 배터리 수명, 일관성 및 전반적인 안전성을 향상시킵니다.

따라서 프로젝트가 고온 지역에 위치하거나 에너지 저장 시스템에 장기간 고전력 작동이 필요한 경우 액체 냉각 솔루션이 거의 확실히 더 합리적인 선택입니다. 온도가 온화하고 전력 요구 사항이 낮은 시나리오에서는 공기 냉각이 여전히 비용 효과적인 솔루션입니다. 최종 선택은 적용 시나리오, 예산, 안전 요구 사항, 장기 운영 및 유지 관리 비용에 대한 종합적인 평가를 기반으로 해야 합니다.

4. 공냉식과 수냉식 에너지 ​​저장 팩의 장점과 특징은 무엇입니까?

에너지 저장 시스템이 대규모로 적용됨에 따라 배터리 온도 제어는 에너지 저장 장치의 안정성, 안전성 및 수명에 영향을 미치는 중요한 요소가 되었습니다. 현재 업계에서는 공랭식과 액체 냉각 방식을 주로 사용하고 있으며, 각각 고유한 기술적 특성과 적용 장점을 가지고 있습니다. 선택과 이해를 돕기 위해 공냉식 및 수냉식 에너지 ​​저장 팩의 장점과 특성을 성능, 구조, 안전성 및 응용 분야 적응성 측면에서 소개합니다.

(1) 공냉식 에너지 저장 팩의 장점 및 특징:
간단한 구조와 낮은 시스템 비용:
공냉식 시스템은 열 방출을 위해 주로 팬, 공기 덕트 및 외부 공기에 의존합니다. 액체 채널, 냉각판, 펌프 등 복잡한 구성 요소가 없기 때문에 제조 비용이 저렴하고 조립 공정이 간단하여 전체 시스템이 가볍습니다. 예산이 제한되어 있거나 열 방출 요구 사항이 낮은 프로젝트의 경우 공기 냉각을 사용하면 기본적인 온도 제어를 보장하면서 조달 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

유지관리가 쉽고 신뢰성이 높습니다.
공냉식 에너지 저장 팩의 장점 중 하나는 유지 관리가 쉽다는 것입니다. 팬은 유지 관리가 가능한 주요 구성 요소입니다. 정기 점검에서는 일반적으로 필터를 청소하고 팬 작동 상태만 확인하면 됩니다. 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 구조가 간단하고 잠재적인 고장 지점이 적기 때문에 액체 누출 및 전기 펌프 오작동과 같은 위험을 제거하여 전문적인 유지 관리 인력이 부족한 환경에서 더욱 안정적으로 사용할 수 있습니다.

간편한 설치 및 배포, 경량 시나리오에 적합: 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 가볍고 크기가 유연하므로 추가 액체 냉각 장비나 배관이 필요하지 않습니다. 따라서 주거용, 모바일 및 소규모 상업용 에너지 저장 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다. 벽 장착형, 랙 장착형 또는 단순히 실외 배치 여부에 관계없이 공냉식 솔루션은 보다 빠른 설치 효율성을 제공합니다.

중저전력 밀도 시스템에 적합한 높은 비용 효율성: 가정용 태양광 에너지 저장 시스템, 소형 UPS 시스템 및 분산형 태양광 에너지 저장 장치와 같이 열 발생이 적고 작동 강도가 낮은 응용 분야의 경우 공기 냉각은 운영 요구 사항을 충족하고 저렴한 비용으로 안정적인 작동을 달성할 수 있는 충분한 열 방출을 제공합니다. 이를 통해 비용에 민감한 특정 시장에서 장기적인 경쟁력을 확보할 수 있습니다.

빠른 시스템 응답 및 제어 가능한 소음: 공냉식 시스템은 팬 속도를 조정하고 유연한 조정을 제공하며 시스템의 동적 온도 제어 요구 사항을 효율적으로 충족함으로써 온도 변화에 신속하게 대응할 수 있습니다. 최신 공냉식 시스템은 저소음 팬과 최적화된 공기 흐름 설계를 채택하여 열 방출 효율성과 작동 편의성의 균형을 맞춥니다.

(2) 수냉식 에너지 저장 팩의 장점
높은 열 부하 조건에 적합한 강력한 방열 용량:액체 냉각 시스템은 효율적인 열 교환을 달성하기 위해 액체 냉각판 또는 채널에서 순환하는 냉각수에 의존합니다. 액체는 공기보다 비열 용량이 훨씬 높기 때문에 많은 양의 열을 빠르게 제거합니다. 고속 충전 및 방전, 지속적인 최대 전력 작동 또는 고온 계절의 실외 애플리케이션에 관계없이 액체 냉각은 열 방출 효율 측면에서 공기 냉각보다 훨씬 우수합니다.

높은 온도 제어 정확도, 작은 배터리 온도 차이: 배터리 일관성은 에너지 저장 시스템의 수명을 결정하며, 온도 차이는 일관성에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 액체 냉각 시스템은 공냉식 에너지 ​​저장 팩의 일반적인 6~10℃ 온도차 범위보다 훨씬 작은 2~3℃ 내에서 배터리 온도 차이를 제어할 수 있습니다. 이러한 온도 일관성은 성능 저하를 늦출 뿐만 아니라 에너지 저장 팩의 전반적인 수명과 안정성을 크게 향상시킵니다. 연속 작동을 위한 고온 적응성 및 향상된 신뢰성

주변 온도가 35°C 또는 심지어 40°C를 초과하는 환경에서는 공기 냉각 효율이 크게 감소합니다. 그러나 액체 냉각 시스템은 주변 공기 온도와 무관하며 액체 순환 및 열 교환 장치를 통해 안정적인 온도 제어를 유지합니다. 따라서 중동, 고지대, 고온 공장 등 극한 환경에서는 수냉식 에너지 ​​저장 팩이 장기적으로 안정적인 작동을 위한 거의 유일한 솔루션입니다.

더 높은 안전성과 열 폭주 위험의 효과적인 감소
배터리는 고온이나 장시간 부하에서 열폭주에 더 취약합니다. 뛰어난 열 흡수 능력을 갖춘 액체 냉각은 배터리 셀에서 발생하는 열을 빠르게 제거하여 시스템의 국부적인 과열을 방지합니다. 동시에 수냉식과 BMS의 연계로 더욱 정밀한 온도 모니터링이 가능해 이상온도를 조기에 감지하고 대응할 수 있어 전반적인 안전성이 향상된다.

대규모 발전소, 고밀도 에너지 저장 및 고급 애플리케이션에 적합
에너지 저장 장치가 '대용량, 고밀도, 고전력'으로 발전함에 따라 액체 냉각은 새로 건설되는 대규모 에너지 저장 발전소의 주류 솔루션이 되었습니다. 실외 통합 캐비닛, 컨테이너형 에너지 저장 스테이션 또는 발전, 그리드, 부하 및 저장을 결합한 통합 발전소 등 액체 냉각은 공랭식 솔루션보다 전체 시스템 수명이 우수하여 장기간 작동 시 높은 안정성을 유지합니다.

우수한 수명주기 경제성
액체 냉각은 초기 비용이 더 높지만 성능 저하 감소, 유지 관리 감소, 보다 안정적인 장기 작동 등의 장점으로 인해 장기적으로 경제적 가치가 더욱 높아집니다. 빈번한 충전 및 방전 또는 고성능 요구 사항이 있는 시나리오의 경우 액체 냉각 솔루션의 전반적인 이점은 공냉식 시스템의 이점보다 훨씬 큽니다.

"단순성, 경제성 및 편의성"이라는 핵심 장점을 갖춘 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 경부하, 온화한 환경 및 예산 제약이 있는 중소 규모 에너지 저장 시나리오에 적합합니다.

"강력한 방열, 높은 안정성, 높은 안전성"이라는 주요 장점을 지닌 수냉식 에너지 ​​저장 팩은 고온, 고출력 밀도 및 대규모 에너지 저장 발전소와 같은 특수 응용 분야에 더 적합합니다.

공냉식과 수냉식 에너지 저장 팩의 장점과 특징 비교:

5. 공냉식 및 액체 냉각식 에너지 저장 팩에 대해 자주 묻는 질문

에너지 저장 산업의 발전과 함께 공냉식과 액체 냉각이 가장 주류인 두 가지 배터리 온도 제어 방법이 되었습니다. 그러나 많은 사용자는 둘 중 하나를 선택하는 방법, 적용 시나리오의 차이점, 안전의 차이점에 대해 여전히 의문을 갖고 있습니다.

Q1. 공냉식과 수냉식 에너지 ​​저장 팩의 주요 차이점은 무엇입니까?
공기 냉각은 주로 팬을 사용하여 공기 흐름을 유도하여 열을 제거합니다. 액체 냉각은 냉각판이나 액체 냉각 파이프를 통해 흐르는 냉각수를 사용하여 열을 방출합니다. 전자는 구조가 더 간단하고 비용이 저렴한 반면, 후자는 방열 능력이 더 뛰어나고 온도 제어 정확도가 더 높습니다. 간단히 말해서 공기 냉각은 가볍고 열 방출이 적은 시나리오에 더 적합합니다. 액체 냉각은 고전력, 고온 및 높은 안전성 시나리오에 더 적합합니다.

Q2. 고온 환경에 더 적합한 방열 방법은 무엇입니까?
액체 냉각식 에너지 ​​저장 팩은 고온 환경에서 더 큰 이점을 갖습니다.
주변 온도가 35℃를 초과하면 공기의 방열 능력이 감소하여 공냉식 시스템의 효율성이 제한됩니다. 그러나 수냉식 시스템은 공기 온도에 의존하지 않습니다. 순환하는 냉각수를 통해 열을 교환하여 배터리 온도를 안정적으로 제어할 수 있습니다. 따라서 사막, 고온 공장, 해변의 노출 환경과 같은 조건에서는 공랭식보다 액체 냉각이 훨씬 더 안정적입니다.

Q3. 열 방출이 충분하지 않으면 공냉식 에너지 ​​저장 팩에 안전 문제가 발생합니까?
정상적인 작동 조건과 적절한 설계 하에서 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 안전합니다. 그러나 다음과 같은 상황에서는 위험이 증가합니다.
높은 주변 온도(> 40℃)
배터리의 지속적인 고속 충전 및 방전
막힌 공기 덕트, 노후화 또는 손상된 팬
방열 공간이 부족함
따라서 공냉식 시스템은 경부하, 중저전력 밀도 시나리오에 더 적합합니다. 더욱 까다로운 환경의 경우 수냉식 시스템이 더욱 안정적인 안전성을 제공합니다.

Q4. 수냉식 시스템에 누출 위험이 있습니까? 안전에 영향을 미치나요?
수냉식 시스템에는 액체 누출 위험이 있지만 표준 설계에는 절연 냉각수를 사용하고 누출 감지 및 압력 모니터링 장치가 장착되어 있습니다. 적절한 설치, 정기적인 유지 관리 및 규정을 준수하는 설계가 구현되는 한 수냉식 시스템은 매우 안전합니다. 실제 프로젝트에서 수냉식 시스템의 높은 온도 제어 정확도는 열폭주 위험을 줄여 전반적인 안전성을 공냉식 시스템보다 우수하게 만듭니다.

Q5. 공냉식 에너지 ​​저장 팩은 어떤 시나리오에 적합합니까?
공냉식 솔루션은 일반적으로 열 방출 요구 사항이 낮고 불연속 부하가 있으며 비용에 민감한 다음과 같은 시나리오에서 사용됩니다. 주거용 태양광 저장 시스템; 소규모 상업용 에너지 저장 장치; 이동식 에너지 ​​저장 차량; 서늘한 지역의 소규모 에너지 저장 스테이션 UPS 또는 백업 전원 공급 장치 시나리오. 이러한 시나리오에서는 열 발생이 제한되며 공기 냉각이 운영 요구 사항을 적절하게 충족할 수 있습니다.

Q6. 수냉식 에너지 ​​저장 패키지의 일반적인 응용 분야는 무엇입니까?
액체 냉각은 다음과 같은 고강도, 대규모 응용 분야에 더 적합합니다. 컨테이너형 대규모 에너지 저장 발전소; 산업 단지의 고부하 에너지 저장 시스템; 그리드 친화적인 주파수 조절/피크 절감 에너지 저장; 장기간 최대 전력 작동이 필요한 프로젝트 고온, 해안 지역, 사막 등 가혹한 환경. 이러한 환경에서는 열 방출 용량, 신뢰성 및 온도 제어 정확도에 대한 요구 사항이 높아 액체 냉각이 주류 선택이 됩니다.

Q7. 액체 냉각 시스템이 공기 냉각보다 에너지 효율성이 더 높습니까?
부하가 낮은 시나리오에서는 팬이 전력을 덜 소비하므로 공기 냉각이 에너지 효율적입니다. 그러나 부하가 높거나 온도가 높은 환경에서는 액체 냉각이 방열 효율이 높아 에너지 소비를 줄이면서 효과적인 냉각을 달성하므로 에너지 효율성이 더 높습니다. 따라서 전력 소비를 단순히 비교할 수는 없습니다. 구체적인 적용 시나리오를 바탕으로 종합적인 판단을 내려야 합니다.

Q8. 수냉식 에너지 ​​저장 팩이 점점 인기를 얻고 있는 이유는 무엇입니까?
업계는 '고용량, 고전력, 고에너지 밀도'를 향해 나아가고 있으며, 이로 인해 배터리 열 관리에 대한 요구 사항이 더욱 엄격해졌습니다. 액체 냉각은 정밀한 온도 제어, 작은 온도 차이, 강력한 열 발산, 배터리 수명 연장, 시스템 안정성 향상, 더 높은 에너지 밀도 설계 지원 등의 이점을 제공합니다. 이러한 요인으로 인해 대규모 에너지 저장 발전소의 주류 구성이 되었습니다.

Q9. 공냉식 에너지 ​​저장 팩이 액체 냉각으로 완전히 대체됩니까?
아니요.
공기 냉각은 비용에 민감한 시장, 설치 위치가 제한된 시나리오, 모바일 에너지 저장 장치, 주거용 에너지 저장 장치 및 온화한 기후와 같은 많은 시나리오에서 여전히 대체할 수 없는 이점을 가지고 있습니다. 액체 냉각은 뛰어난 성능을 제공하지만 비용이 더 높고 구조가 더 복잡해 공기 냉각이 널리 사용되는 경량 시장 부문을 완전히 포괄할 수 없습니다.

Q10. 공랭식을 선택할지 액체 냉각을 선택할지 어떻게 결정하나요?
다음 세 가지 핵심 지표를 바탕으로 판단할 수 있습니다.
전력밀도가 높나요? 그렇다면 액체 냉각을 우선시하십시오.
주변온도가 극단적인가요? 고온 시나리오에는 액체 냉각을 선택하십시오.
예산이 제한되어 있나요? 비용에 민감한 시나리오의 경우 공기 냉각이 바람직합니다.
궁극적으로 프로젝트 규모, 애플리케이션 부하, 주변 온도, 운영 능력 등의 요소를 고려하여 종합적인 평가가 이루어져야 합니다.

공냉식 및 수냉식 에너지 ​​저장 패키지는 각각 장점이 있습니다. 절대적인 우월함이나 열등함은 없습니다. 올바른 선택은 적용 시나리오, 열 부하, 주변 온도 및 예산 요구 사항을 기반으로 해야 합니다. 둘 사이의 특성과 차이점을 완전히 이해함으로써 에너지 저장 시스템은 더 높은 효율성, 더 긴 수명 및 향상된 보안을 달성할 수 있습니다.