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Mit der raschen Entwicklung der globalen Energiewende und den vielfältigen Anwendungsfeldern erneuerbarer Energien gewinnt die elektrochemische Energiespeicherung immer mehr an Bedeutung im Bereich der erneuerbaren Energien. Das Wärmemanagementsystem für Energiespeicher-Systeme (kurz ESS) ist die wichtigste Komponente, um den zuverlässigen Betrieb der ESS zu gewährleisten und das thermische Durchgehen von Li-Ionen-Batterien während des Ladens und Entladens zu verhindern.

Die Flüssigkühlung ist eine effiziente Wärmemanagement-Lösung für ESS. Sie führt die während des Lade- und Entladevorgangs von Energiespeichern erzeugte Wärme durch Flüssigkeitszirkulation ab, um einen stabilen Betrieb und eine Leistungsoptimierung des Systems zu gewährleisten. Die Technologie bringt Eigenschaften und Vorteile mit wie die hocheffiziente Wärmeableitung, eine präzise Temperaturkontrolle, Stabilität und Zuverlässigkeit, eine gleichmäßigen Wärmeableitung, Energieeinsparungen und Umweltschutz.

Bereits im Jahr 2021 begann Midea Building Technologies (kurz MBT), den Markt für das Wärmemanagement von ESS zu erschließen. Nach drei Jahren hat das Unternehmen eine große Anzahl brandneuer Produkte auf den Markt gebracht, die die Entwicklung der ESS-Industrie anführen. Die Produktserien umfassen industrielle und kommerzielle Energiespeicher-Anwendungen von 3~10 kW Plug-in-Rahmen- und horizontal-Serien bis hin zu großen Energiespeicher-Anwendungen von 3~5 MWH Seiten-/Oberentladungsserien. Viele dieser Produkte erhielten nach ihrer Markteinführung große Anerkennung von den Kunden der Branche.

45 kW Seitenentladungsserie

Die neue Generation der 45-kW-Serie mit seitlicher Entladung, die speziell für ESS mit 3 bis 4 MWh ausgelegt ist, verwendet selbst entwickelte hocheffiziente Ventilatoren und Kompressoren mit niedrigem Druckverhältnis. Der Standard-EER-Wert liegt bei 3,1, was die ESS-Industrie in die Ära der Energieeffizienz 3.0 führt. Das Gerät verfügt über das ultimative geräuscharme Design mit bionischem Sägezahndesign zur Geräuschreduzierung des Windflügels und optimiertem Strömungskanaldesign mit einer Mute-Box, die einen Geräuschpegel von nur 60 dB(A) aufweist. 

60 kW Seitenentladungsserie

Für 5 MWh große Speicheranwendungen ist die branchenweit erste 60 kW Seitenentladung mit 440 mm ultradünner Dicke. Das Gerät ist mit einer intelligenten O&M-Plattform ausgestattet, die den Ausfall der Frühwarnung, die Überwachung der Betriebsparameter des Geräts, die automatische Optimierung der Energieeffizienz und andere Funktionen realisieren kann, was die ESS-Branche in die Ära der intelligenten O&M führt.

Dank der starken Produktentwicklungskapazitäten und der Produktinnovationstechnologie sind die Wärmemanagementlösungen für Energiespeicher von Midea bei den Kunden in der Branche weithin anerkannt. Sie haben eine gute Zusammenarbeit mit namhaften Kunden auf der ganzen Welt begründet.

Ausblick auf die Wärmemanagementtechnologie für Energiespeicher

Midea Building Technologies gab sein Debüt auf der 17. (2024) Internationalen Solar-Photovoltaik und intelligente Energie (Shanghai) Konferenz und Ausstellung vom 13. bis 15. Juni bekannt.

Was den zukünftigen technologischen Entwicklungstrend des Wärmemanagements von Energiespeichern angeht, so teilte Dr. Yan Libo, ein Experte für das Wärmemanagement von Energiespeichern von MBT, im Industrieforum auf der 2024 PV-Ausstellung mit: „Technische Wege wie das Wärmemanagementsystem mit direkter Kühlung und das zentralisierte Flüssigkühlsystem von ESS werden mehr Möglichkeiten und Richtungen für die Entwicklung der ESS-Industrie bieten. Es wird erwartet, dass sie ein wichtiger zukünftiger Wärmemanagementbereich des Entwicklungstrends der Speicherenergie werden.“

Dr. Yan Libo, Experte für Wärmemanagement bei Energiespeichern 
Midea Building Technologies

Heutzutage sind die wichtigsten Kühlmethoden für das Wärmemanagement von ESS die traditionelle Luftkühlung und die Flüssigkeitskühlung. Mit der Entwicklung von ESS wird die neue Technologie der direkten Kühlung zur Temperaturkontrolle als neue Antwort auf das Wärmemanagement der Batterie nach und nach gefördert und angewendet. Verglichen mit der traditionellen Methode verwendet die Direktkühlungstechnologie ein Kältemittel, um die Batteriezelle direkt durch eine Fluorkühlplatte zu kühlen. Dadurch wird der sekundäre Wärmeaustausch des Wassersystems reduziert und der Wärmeaustauschverlust des Systems mit höherer Energieeffizienz gesenkt. Zudem gibt es keine „Wasserkatastrophe“, was die Zuverlässigkeit des Systems erheblich verbessert, während die Einheit kleiner ist, die Geräuschentwicklung geringer ist und die Kühlkapazität in einem begrenzten Raum bereitgestellt werden kann, was dem Entwicklungstrend der Energiedichte des ESS entspricht und der verfügbare Raum abnimmt.

Mit der weiten Verbreitung von großen Energiespeicherkraftwerken treten die Vorteile der zentralen Wärmemanagementtechnologie für Energiespeicher immer mehr in den Vordergrund. Bei der zentralen Wärmemanagementtechnologie werden große Kältemaschinen eingesetzt, die das Kühlmittel über hydraulische Module auf die einzelnen Energiespeichercontainer verteilen. Die Kältemaschinen werden am Standort des Kraftwerks installiert und müssen nicht in den Energiespeichercontainern untergebracht werden, was die Auslastung des Containerraums verbessert. Gleichzeitig können die Kältemaschinen je nach den Bedürfnissen der Kombination von flexiblem Einsatz und Installation modularisiert werden, um die Anforderungen verschiedener Kraftwerksgrößen zu erfüllen. Die Technologie der direkten Kühlung und die zentralisierte Technologie bieten mehr Möglichkeiten und Richtungen für die Entwicklung der ESS-Industrie. Sie werden voraussichtlich der wichtigste Entwicklungstrend auf dem Gebiet des Wärmemanagements von ESS in der Zukunft sein.

Flexible Fabrik fördert die High-End-Fertigung in der ESS-Industrie

Die Herstellung von Produkten ist wie das Erklimmen eines Berges: Je höher man kommt, desto schwieriger ist es, ihn zu erklimmen. Dies gilt auch für die verarbeitende Industrie. Aufgrund der Beschränkungen von Energiespeicherprodukten ist es für Unternehmen äußerst schwierig, die Produktionseffizienz und Produktqualität weiter zu verbessern.

Als eines der Werke eines chinesischen Herstellergiganten baut die MBT-Fabrik in Chongqing gemäß den Qualitätsanforderungen der Automobilnorm IATF16949 eine flexible Produktionslinie für thermische Energiespeicher-Managementprodukte auf. Ziel ist es, eine ultimative Plattform für flexible Benchmark-Produktionslinien im Bereich des thermischen Energiemanagements zu schaffen und ein stabiles, hochwertiges und zuverlässiges Produktionssystem zu etablieren. Dabei soll der gesamte Produktionsprozess überwacht und rückverfolgbar gestaltet werden.

Die Energiespeicher-Produktionslinie wird als Benchmark-Linie aufgebaut, basierend auf der Sammlung von Schlüsselkomponenten, der Online-Integration von Geräten, der visuellen Inspektion und der Prozess-Digitalisierung. Dabei werden die Geschäftsfunktionen durch die "Fünf-Weisheit"-Denkweise erweitert, um die „Anti-Dummheit“ der Produkte zu gewährleisten, die automatische Überprüfung von Geräteparametern zu ermöglichen und das intelligente Management von Schlüsselpositionen zu realisieren.

Die Produktionslinie nutzt Design- und Prozessfehlervermeidung + VOC/VOP (Voice of customer, voice of process), um die „VOC/VOP-Daten“ in den Prozess zurückzuführen, und realisiert den gesamten Prozess der Fehlervermeidung und Leckage Vermeidung durch „Designfehlervermeidung, Prozessoptimierung, Automatisierung und Informationstechnologie“ und vieles mehr. Gleichzeitig verstärken wir die Qualität der eingehenden Materialien, ändern den Inspektionsmodus der fertigen Produkte und das tägliche Management, um das Qualitätsziel „keine Vorkomnisse, kein Auslaufen“ zu erreichen. Die Benchmark-Produktionslinie in der Energiespeicher- und Wärmemanagementbranche dient zur Schaffung eines stabilen, hochwertigen und stabilisierten Produktionssystems.

Hochwertig, intelligent, grün, flexibel - das sind die Werte, denen das Werk von Midea Building Technologies in Chongqing folgt, und sie sind auch der evolutionäre Leitfaden für Chinas intelligente Fertigung in Richtung Intelligenz, Grüne Technologie und Integration.