مذاق کے طور پر، توانائی ذخیرہ کرنے والے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے شعبے میں، پہلی نسل ایئر کولنگ تھی، دوسری نسل اور اس وقت غالب ایک کولڈ پلیٹ مائع کولنگ تھی، اور وسرجن مائع کولنگ اب بھی تیسری نسل بننے کی کوشش کر رہی تھی۔ اچانک، براہ راست کولنگ ابھر کر سامنے آئی اور تیسری نسل کے جانشین کی پوزیشن کے لیے مقابلہ کرتے ہوئے، ہائی پروفائل انداز میں مارکیٹ میں داخل ہوئی۔
چین کی توانائی ذخیرہ کرنے کی صنعت تیزی سے ترقی کے مرحلے میں داخل ہو چکی ہے، اور مسلسل تکنیکی جدت طرازی اور متعدد تکنیکی راستوں کی ہم آہنگی اس دور کے اہم مظاہر میں سے ایک ہے۔
خاص طور پر، جیسے جیسے توانائی ذخیرہ کرنے والے خلیات بڑی صلاحیت کی طرف تیار ہوتے ہیں، نظام کا انضمام بڑے پیمانے پر اور اعلی توانائی کی کثافت کی طرف بڑھتا ہے، اور اطلاق کے منظرنامے زیادہ پیچیدہ اور متنوع ہو جاتے ہیں، یہ سبھی زندگی، حفاظت، لاگت اور دیگر عوامل پر اعلیٰ تقاضوں کو آگے بڑھاتے ہیں۔ توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام. سسٹم کے انضمام سے لے کر بنیادی اجزاء بشمول سیلز، 3S، درجہ حرارت پر قابو پانے اور آگ سے تحفظ تک، ٹیکنالوجی کا اعادہ جاری ہے۔
توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام میں ایک اہم کڑی کے طور پر، درجہ حرارت کنٹرول سسٹم توانائی کے ذخیرہ کی حفاظت، کارکردگی اور زندگی میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ خاص طور پر ایپلی کیشنز کی بڑھتی ہوئی مانگ جیسے طویل مدتی توانائی ذخیرہ کرنے اور اعلی شرح توانائی کے ذخیرہ کرنے کے ساتھ، درجہ حرارت پر قابو پانے والے اجزاء کے لیے مجموعی کارکردگی کے اشارے بڑھ گئے ہیں۔
ایئر کولنگ کی پہلی نسل سے لے کر موجودہ مرکزی دھارے کی کولڈ پلیٹ مائع کولنگ تک، ڈوبنے والی مائع کولنگ تک جس پر بڑے پیمانے پر توجہ دی جا رہی ہے، حالیہ برسوں میں درجہ حرارت کنٹرول ٹیکنالوجی کو کثیر جہتی بنایا گیا ہے تاکہ بیٹری کی حساسیت جیسے مسائل کو مسلسل بہتر بنایا جا سکے۔ گرمی اور درجہ حرارت کی ناہموار تقسیم۔
مہینے کے آغاز میں، ایک اور بڑی خبر آئی: CRRC Zhuzhou Institute نے، Invic، Hisense Network Energy، Tongfei Co., Ltd.، اور Midea سمیت 14 انڈسٹری چین کمپنیوں کے ساتھ مل کر، مستقبل پر مبنی 6.9MWh سسٹم جاری کیا، جس میں ٹمپریچر کنٹرول لنک نے پہلی بار 12 کلو واٹ انرجی اسٹوریج ڈائریکٹ کولنگ یونٹ استعمال کیا۔ جیسے ہی یہ خبر سامنے آئی، اس نے انڈسٹری کی توجہ اپنی جانب مبذول کرلی۔
براہ راست کولنگ ٹیکنالوجی، جو اصل میں نئی توانائی کی گاڑیوں کے میدان میں استعمال کی گئی تھی، توانائی ذخیرہ کرنے کی صنعت میں بڑے دھوم دھام سے داخل ہوئی ہے۔ ہائی پروفائل حمایت کی آوازیں ہیں، ساتھ ہی اعتراضات کی آوازیں بھی ہیں۔
براہ راست کولنگ کا مقصد توانائی ذخیرہ کرنے کا درجہ حرارت کنٹرول 3۔{1}}؟
پچھلے دو سالوں میں، قابل تجدید توانائی کی عالمی تنصیب کی صلاحیت میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔ بین الاقوامی توانائی ایجنسی کی طرف سے جاری کردہ سالانہ مارکیٹ رپورٹ "قابل تجدید توانائی 2023" کے مطابق، 2023 میں، قابل تجدید توانائی کی عالمی تنصیب کی صلاحیت 2022 کے مقابلے میں 50 فیصد بڑھ جائے گی، اور نصب شدہ صلاحیت کی ترقی کی شرح ماضی کے مقابلے میں زیادہ ہو گئی ہے۔ 30 سال اس پس منظر میں، توانائی ذخیرہ کرنے کی صنعت کی ترقی نے تیزی سے وسیع مارکیٹ کی جگہ کو جنم دیا ہے۔
ایک ہی وقت میں، چینی توانائی ذخیرہ کرنے والی کمپنیاں اندرونی گردش کے بھنور میں پھنس گئی ہیں۔ بریک آؤٹ کرنے کے لیے، ٹیکنالوجی سب سے بنیادی مسابقت ہے، جب کہ اعلی حفاظت، کم قیمت اور اعلی کارکردگی توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی کو اپ گریڈ کرنے کے لیے سب سے اہم حد ہیں۔
خاص طور پر بڑے پیمانے پر بیٹری سیلز کے رجحان اور انرجی سٹوریج سسٹمز کی مربوط پاور کثافت میں اضافے کے ساتھ، بیٹری کی کارکردگی اور تھرمل رن وے کا خطرہ صنعت کی توجہ کا مرکز بن گیا ہے۔ ان میں درجہ حرارت کنٹرول سسٹم ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔
توانائی ذخیرہ کرنے کے درجہ حرارت پر قابو پانے والی ٹیکنالوجی کی ترقی کو قریب سے دیکھتے ہوئے، پہلی نسل کا ایئر کولنگ سسٹم سادہ، مینوفیکچرنگ لاگت میں کم، اور انسٹال کرنا آسان تھا۔ دوسری نسل کی کولڈ پلیٹ لیکوئڈ کولنگ نے مائع کو ہیٹ ایکسچینج میڈیم کے طور پر استعمال کرنا شروع کیا، جس میں بڑی حرارت لے جانے کی صلاحیت اور ہائی ہیٹ ایکسچینج کی کارکردگی؛ اور ڈوبنے والی مائع کولنگ، جو ابھی ترقی کے ابتدائی مراحل میں ہے، تھرمل بھاگنے اور انتہائی درجہ حرارت کی یکسانیت کو مؤثر طریقے سے روکنے کے فوائد رکھتی ہے، لیکن زیادہ لاگت کے مسئلے میں پھنسا ہوا ہے اور ابھی تک حل نہیں ہوا ہے۔
ایک ایسے وقت میں جب صنعت تیزی سے ترقی کر رہی ہے اور ٹیکنالوجی تیزی سے اعادہ کر رہی ہے، براہ راست کولنگ اچانک ہائی پروفائل میں ختم ہو گئی۔ بتایا جاتا ہے کہ مذکورہ بالا 12 کلو واٹ انرجی سٹوریج ڈائریکٹ کولنگ یونٹ ریفریجرینٹ ڈائریکٹ کولنگ ٹیکنالوجی کو اپناتا ہے، جو ہیٹ ایکسچینج کے نقصانات کو کم کرتا ہے، سسٹم کو زیادہ توانائی کا موثر بناتا ہے، اور اخراجات کو کم کرتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ ایک ایسا ڈیزائن اپناتا ہے جس میں پانی کی گردش کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور رساو کا خطرہ "صفر" ہوتا ہے۔ یہ یونٹ سائز میں چھوٹا ہے اور اس میں کم شور ہے، اور یہ ایک محدود جگہ میں ٹھنڈک کی بڑی صلاحیت فراہم کر سکتا ہے، جو توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام کی توانائی کی کثافت میں اضافے اور دستیاب جگہ کو کم کرنے کے ترقیاتی رجحان کے مطابق ہے۔
کچھ سپلائی چین کمپنیوں نے کہا کہ براہ راست کولنگ ٹمپریچر کنٹرول ٹیکنالوجی انرجی سٹوریج انڈسٹری کی ترقی کے لیے مزید آپشنز اور ڈائریکشنز فراہم کرے گی، اور امید ہے کہ مستقبل میں انرجی سٹوریج تھرمل مینجمنٹ کے شعبے میں ترقی کا اہم رجحان بن جائے گا۔
کچھ کمپنیوں نے دو ٹوک الفاظ میں کہا ہے کہ چونکہ بیٹری سیلز سے پیدا ہونے والی حرارت کافی مرتکز نہیں ہے اور فی یونٹ رقبہ پر پیدا ہونے والی حرارت بہت زیادہ نہیں ہے، اس لیے اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے ہائی انٹینسٹی ہیٹ ٹرانسفر ریفریجریشن ٹیکنالوجی جیسے براہ راست کولنگ کی ضرورت نہیں ہے۔ .
براہ راست کولنگ بالکل کیا ہے؟ عوامی معلومات کے مطابق، ڈائریکٹ کولنگ ایک کم سے کم کولنگ ڈیزائن ہے جس میں پانی کی گردش کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، جس سے ریفریجرینٹ براہ راست بیٹری سیل کو فلورین کولڈ پلیٹ کے ذریعے ٹھنڈا کر سکتا ہے، اور ہیٹ ایکسچینج کے ذریعے پیدا ہونے والی حرارت کو تیزی سے ہٹا دیتا ہے۔
فی الحال، زیادہ عام درجہ حرارت کنٹرول ٹیکنالوجیز بنیادی طور پر ایئر کولنگ اور کولڈ پلیٹ مائع کولنگ ہیں، اور وسرجن مائع کولنگ اب بھی ترقی کے ابتدائی مراحل میں ہے۔ اوپر دی گئی جدول میں درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے والی چار ٹیکنالوجیز میں سے، ایئر کولنگ کے علاوہ، جو ہوا کو کولنگ میڈیم کے طور پر استعمال کرتی ہے، کولڈ پلیٹ مائع کولنگ، ڈوبنے والی مائع کولنگ اور ڈائریکٹ کولنگ سبھی مائع استعمال کرتی ہیں۔
تین مائع کولنگ ٹیکنالوجیز میں سے، صرف وسرجن کولنگ ہی بیٹری سیلز کو براہ راست وسرجن مائع میں ڈبو کر براہ راست رابطے کا استعمال کرتی ہے، بغیر کسی گرمی کی منتقلی کے لنک کے۔ کولڈ پلیٹ مائع کولنگ اور ڈائریکٹ کولنگ دونوں بالواسطہ رابطے کا استعمال کرتے ہیں۔
ساختی نقطہ نظر سے، براہ راست کولنگ اور کولڈ پلیٹ مائع کولنگ کافی ایک جیسے ہیں۔ صنعت کے اندرونی ذرائع نے بتایا کہ روایتی کولڈ پلیٹ لیکوئڈ کولنگ ٹیکنالوجی مائع کولنگ پلیٹ میں ٹھنڈا پانی داخل کر کے بیٹری کے نچلے حصے تک گرمی کو ختم کرتی ہے، جب کہ براہ راست کولنگ کولڈ پلیٹ مائع کولنگ میں پانی کی جگہ ریفریجرینٹ سے لے لیتی ہے، جو بعد میں استعمال ہوتی ہے۔ فلورین کولڈ پلیٹ کے ذریعے بیٹری سیل کو ٹھنڈا کریں۔
تاہم، اگرچہ شکلیں ایک جیسی ہیں، لیکن ان دونوں ٹیکنالوجیز کے حرارت کے تبادلے کے اصول بالکل ایک جیسے نہیں ہیں۔
براہ راست کولنگ میں، ایک طرف، درجہ حرارت کے فرق ہیٹ ایکسچینج کا استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ ریفریجرینٹ کا درجہ حرارت نسبتاً کم ہوتا ہے اور ریفریجرینٹ میں ہی ایک مخصوص حرارت کی گنجائش پانی کی نسبت بہت زیادہ ہوتی ہے، اس لیے گرمی کے تبادلے کی اعلی کارکردگی حاصل کی جا سکتی ہے۔ دوسری طرف، براہ راست ٹھنڈک بخارات کی حرارت جذب کرنے کے اصول کو بھی استعمال کرتی ہے، ریفریجرینٹ کو مائع سے گیس میں تبدیل کر کے ارد گرد کی گرمی کو جذب کرتی ہے۔
اس سلسلے میں، صنعت کے کچھ اندرونی ذرائع نے وضاحت کی کہ "ایئر کنڈیشننگ سسٹم کے ساتھ بیٹری کولنگ سسٹم کا ہائی کپلنگ ائر کنڈیشننگ سسٹم میں بخارات کو براہ راست بیٹری پیک میں ڈالنے کے مترادف ہے۔"
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ گرمی کی مقدار جو اس دوہری حرارت کے تبادلے کے طریقہ کار میں براہ راست کولنگ کے ذریعے ہٹائی جا سکتی ہے، کولڈ پلیٹ مائع کولنگ سے کہیں زیادہ ہے جو صرف درجہ حرارت کے فرق ہیٹ ایکسچینج پر انحصار کرتی ہے۔ بہترین حرارت کے تبادلے کی صلاحیت اور مشین کی مجموعی کارکردگی براہ راست کولنگ کو توانائی کے ذخیرہ کرنے کے شعبے میں مارکیٹ میں کافی جگہ فراہم کرتی ہے۔
درحقیقت، توانائی ذخیرہ کرنے کے شعبے میں براہ راست کولنگ ٹمپریچر کنٹرول ٹیکنالوجی کو لاگو کرنے کا خیال ایک طویل عرصے سے تجویز کیا جا رہا ہے، لیکن متعلقہ مصنوعات اور ایپلی کیشنز نسبتاً کم ہیں، یہاں تک کہ نئی تحقیقی ایپلی کیشنز میں بھی۔ وجہ یہ ہے کہ براہ راست کولنگ ٹیکنالوجی میں اب بھی بہت سے مسائل ہیں جن کا خاتمہ نہیں ہو سکا ہے۔
براہ راست کولنگ درجہ حرارت کنٹرول مصنوعات کے فروغ میں، حفاظت اکثر ایک بہت نمایاں پوزیشن میں رکھا جاتا ہے. یہ اطلاع دی جاتی ہے کہ ایک بار لیک ہونے کے بعد، ریفریجرنٹ خود بخود گیس میں بخارات بن جائے گا، جس سے رساو کا خطرہ صفر ہو جائے گا، اور روایتی کولنگ میڈیا کے رساو کی وجہ سے برقی شارٹ سرکٹس اور تھرمل بھاگنے سے مؤثر طریقے سے بچ سکتا ہے۔
یہ بات قابل غور ہے کہ براہ راست کولنگ سسٹم کو زیادہ دباؤ کی شدت کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ ایک طرف، فلورین کا دباؤ پانی کے مقابلے میں بہت زیادہ ہے۔ پانی کا دباؤ صرف چند کلوگرام ہے، لیکن فلورین کا دباؤ اس سے درجنوں کلوگرام زیادہ ہے۔ دوسری طرف، ریفریجرینٹ کا بخارات کا دباؤ عام طور پر 3-4 ماحول تک پہنچ جاتا ہے، جب کہ مائع کولنگ پلیٹ کا کام کرنے کا دباؤ عام طور پر 1.3 ماحول کے اندر ہوتا ہے۔
لہذا، براہ راست کولنگ کولڈ پلیٹ، جوڑوں، اور پائپ لائنوں کی دباؤ برداشت کرنے والی طاقت کی ضروریات کو بہت زیادہ بڑھا دے گی۔ مثال کے طور پر، روایتی نایلان پائپ اس طرح کے دباؤ کو بالکل برداشت نہیں کر سکتے ہیں۔ براہ راست کولنگ پلیٹ کی دباؤ مزاحمت کی سطح بخارات کے دباؤ سے کم از کم 4 گنا ہونی چاہیے۔
اس کے علاوہ، براہ راست کولنگ روایتی مائع کولنگ کے مقابلے میں کولڈ پلیٹ کو سیل کرنے کے لیے بہت زیادہ ضروریات رکھتی ہے۔
یہ تمام عوامل سپلائی چین کمپنیوں کے لیے اپنی ٹیکنالوجی کو دہرانا بہت مشکل بنا دیں گے، اور اس کے مطابق پرزوں کی قیمت بھی بڑھ جائے گی۔ سسٹم کنٹرول کے معاملے میں، براہ راست کولنگ بھی زیادہ پیچیدہ ہے کیونکہ مختلف پیک کے درمیان بہاؤ کی تقسیم، بخارات کے درجہ حرارت کے کنٹرول، اور کولڈ پلیٹ فلو چینل کے ڈیزائن وغیرہ پر غور کرنا ضروری ہے۔
براہ راست کولنگ پلیٹ میں ریفریجرینٹ بہاؤ کی سمت کے ڈیزائن کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، بیٹری پیک کو نہ صرف اس بات کو یقینی بنانا چاہیے کہ بیٹری کے خلیات مناسب درجہ حرارت پر کام کریں، بلکہ مختلف ماڈیولز کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کو بھی کنٹرول کریں۔ عام طور پر، بیٹری کے خلیات کے درجہ حرارت کا فرق 5 ڈگری سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ لہذا، بیٹری کولڈ پلیٹ کے یکساں درجہ حرارت کو یقینی بنانا خاص طور پر اہم ہے۔ لہذا، براہ راست کولنگ پلیٹ میں ریفریجرینٹ کے بہاؤ کی سمت کو بہتر بنانا اور توانائی ذخیرہ کرنے والی بیٹری کے درجہ حرارت کی یکسانیت کو بہتر بنانا وہ مشکلات ہیں جن پر براہ راست کولنگ سسٹم کو قابو پانے کی ضرورت ہے۔
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ توانائی کے ذخیرہ کرنے کے میدان میں براہ راست کولنگ ٹیکنالوجی کو صحیح معنوں میں لاگو کرنے کے لیے ابھی بھی بہت سے مسائل موجود ہیں، اور بڑے پیمانے پر استعمال کو حاصل کرنے میں کافی وقت لگے گا۔