安徽省地方標準編制說明標準名稱電化學儲能液冷系統設計技術要求任務來源（項目計劃號）2023-3-117第一起草單位（蓋章）合肥國軒高科動力能源有限公司單位地址安徽省合肥市包河區花園大道566號參與起草單位中國科學技術大學、合肥工業大學、中國能源建設集團安徽省電力設計院有限公司、安徽省建筑設計總院股份有限公司標準起草人（全部起草人，應與標準文本前言中起草人排序一致）序號姓名單位職務職稱電話編制情況1、編制過程簡介2023年12月6日，收到《安徽省市場監督管理局關于下達2023年第三批安徽省地方標準制修訂計劃項目的通知》（皖市監函〔2023〕622號）后，申報的《電化學儲能液冷系統設計技術要求》地方標準獲批立項，計劃編號為2023-3-117項，成立標準編制小組，開始收集相關資料、走訪調研、編制標準等工作。2023年12月至2024年2月，合肥國軒高科動力能源有限公司作為標準的主持單位，按照安徽省地方標準制定要求，組織標準編制小組開展標準化工作，完成了標準草案的撰寫，在標準的編制過程中，主要的工作內容如下：2023年12月，成立標準制定工作組，工作組進一步對標準制定的目的、意義及設計要求進行了充分討論，確定了標準的制定思路、技術框架和工作計劃；2024年1月，標準起草組根據前期的相關技術資料及行業技術發展情況，編寫了標準草案。并邀請相關行業專家對標準草案進行了深入研討；2024年2月，標準起草組結合專家研討意見對標準草案進行修改完善，形成了征求意見稿。2、制定標準的必要性和意義必要性：儲能在電源側、電網側、用戶側、集中式可再生能源并網、輔助服務等領域均得到了大規模應用，對節能減排、可靠性提高、電能質量改善、可再生能源滲透率提升和收益增值等具有重要的實際意義。電化學儲能因具有高能量和功率密度、快速響應、高可靠性、長壽命、安裝靈活等特點而易實現大規模應用，在新能源利用領域具有廣闊的應用前景，已成為全球不同國家的研究熱點和未來重點發展方向。當前，鋰蓄電池正朝著大功率、高比能和高循環壽命方向迅速發展，大型鋰電池模塊已經作為儲能電池進入了電力儲能系統。隨著儲能系統容量的增大，電池組在充放電過程中產生大量熱量，如不能有效散熱，會導致電池溫度不斷升高，一方面可能造成整個系統的熱失控，另一方面也會加速電池老化，縮短電池壽命。在當前技術水平下，儲能溫控技術大致可分為儲能風冷和儲能液冷兩類。風冷溫控技術整體結構簡單且易于維護，成本較低，但是風冷系統散熱效率低、易導致電池溫度分布不均，已經逐漸不能滿足儲能系統的溫控需求。液冷系統散熱能力強、結構更加復雜且緊湊，不需要部署大面積的散熱通道，占地面積相對較小。同時，由于冷卻液的換熱系數與比熱容更高且不受海拔和氣壓等因素影響，液冷系統擁有比風冷系統更強的散熱能力，更加適應儲能項目大規模、高能量密度的發展趨勢。在液冷系統蓬勃發展的市場環境下，涌現了不同樣式的液冷設計形式，為確保儲能電池系統的安全、提高儲能電池系統壽命、實現智能化溫控管理，規范電化學儲能液冷的設計，提高儲能產品設計質量是亟需解決的事情。意義：解決問題：通過儲能液冷系統能有效控制儲能電池系統的工作溫度，降低電池熱失控發生概率；延長儲能電池系統使用壽命；提高儲能電池系統可靠性。社會效益：儲能液冷系統作為儲能電池系統熱管理的核心部件，規范儲能液冷系統的設計，有助于促進安徽省新能源產業高質量發展；規范電化學儲能液冷系統的開發和設計行為，保證新技術的儲能產品安全可靠；指導儲能企業快速成長，促進儲能產品健康發展。產業發展：目前液冷系統設計質量層次不齊，且暫無相關標準可依。本標準的編寫吸收借鑒目前行業內優秀設計經驗，能夠規范行業設計、提高設計質量、填補國內外電化學儲能液冷系統標準的空缺，為電化學儲能液冷設計提供成熟化、標準化的設計依據，加快建立和完善符合市場需求和行業創新的儲能標準體系。儲能液冷系統能對儲能電池系統實現高效的熱管理保護，確保電池的工作溫度控制在最佳區間，保證其溫度分布的均勻性，從而延長電池壽命，更從源頭上降低儲能電池使用過程中的危險性，避免火災事故的出現。3、制定標準的原則和依據，與現行法律法規、標準的關系。原則和依據：本標準編制遵循“統一性、協調性、適用性、一致性、規范性”的原則，盡可能與國家通行標準接軌，注重標準的可操作性。本標準嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定進行編寫和表述。與現行法律法規、標準的關系：本標準的制定符合《中華人民共和國標準化法》第十三條（為滿足地方自然條件、風俗習慣等特殊技術要求，可以制定地方標準）及安徽省新能源產業發展戰略的規定，也符合《安徽省地方標準管理辦法》第九條“有利于科學合理利用資源，推廣科學技術成果，提高經濟效益、社會效益、生態效益，做到技術上先進、經濟上合理”的申報范圍。符合國家發布的《關于加快推進新型儲能發展的指導意見》、安徽省發展改革委、安徽省能源局印發了《安徽省能源發展“十四五”規劃》積極推動“可再生能源+儲能”發展模式、GB/T36276-2023《電力儲能用鋰離子電池》等國家相關法規、政策、標準要求編制本標準。《電化學儲能液冷系統設計技術要求》標準規范協調配套如下，通過以下標準相互協調作用，最終保證儲能電池系統的設計與使用。序號標準名稱標準作用備注1電力儲能用鋰離子電池將電力系統對電力設備的總體質量與安全需求層層分解到儲能電池核心元件，關注從電池單體、電池模塊到電池簇層級的關鍵參數以及性能的逐級傳遞和正確的邏輯關系，對電池各個層級都提出了明確要求GB/T36276-20232電化學儲能電站設計規范規范電化學儲能電站的設計，保障電化學儲能電站質量和安全GB51048-20143電力系統電化學儲能系統通用技術條件對電力系統電化學儲能系統、儲能設備提出技術要求GB/T36558-20234移動式電化學儲能系統技術要求對移動電化學儲能系統的基本功能、電氣性能、電磁兼容、安全性能等提出技術要求GB/T36545-20235電化學儲能電站安全規程電化學儲能電站設備設施安全技術要求、運行、維護、檢修、試驗等方面的安全要求GB/T42288-20226電化學儲能電站環境影響評價導則電化學儲能電站全生命周期對各種環境影響因素的評價GB/T42318-20237電化學儲能液冷系統設計技術要求對儲能液冷系統的設計提出相關的技術要求，包括系統的方案設計、零部件選型及系統驗證等本標準4、主要條款的說明，主要技術指標、參數、試驗驗證的論述（詳細說明）主要條款：本標準的章節由范圍、規范性引用文件、術語和定義、設計準則、系統設計、系統驗證組成。其中“系統設計”和“系統驗證”是本標準的主要技術內容。主要技術指標、參數：6系統設計本標準的主要技術參數包括對液冷機組的能效等級的確定：液冷機組的能效等級不應低于GB19577規定的3級能耗要求，GB19577中對液冷機組的能效等級劃分了三種等級，液冷系統中選取液冷機組時，應遵循國家標準等相關要求，同時考慮經濟性、環保性，明確液冷機組的能效最低應滿足3級能效。本標準的主要技術參數包括液冷機組選型時的流量（Q）和制冷量（P）：液冷機組流量的計算公式：Q≥k×Q1×n，式中：Q——液冷機組額定流量，單位為升每分鐘（L/min）；k——系統流量放大系數，取值范圍通常為1.1～1.5；Q1——單個電池包額定工況下的液冷流量（L/min）；n——系統電池包數量。其中k值為經驗值，是在行業內設計時經過大量研究統計而歸納的經驗值。對于儲能液冷系統，流量大小與電芯散熱能力直接相關，為了保證系統中所有電池包的正常工作，每個電池包的流量宜大于等于設計流量，因此總流量的選型時須考慮一定的冗余。冗余系數根據實際情況可以調整，系數太小可能會導致散熱不佳，系數太大會增加成本而且會增大系統的工作壓強，這里系數建議取值范圍1.1～1.5。Q1為液冷系統設計初始狀態下確定的數值。液冷機組最小流量應不低于上述計算值，以此來保證機組流量能滿足整個系統需求。液冷機組流量的計算公式：P≥k×P1×n，式中：P——液冷機組額定制冷量，單位為瓦特（W）；k——系統制冷量放大系數，取值范圍通常為1.1～1.5；P1——單個電池包額定工況下的發熱量（W）；n——系統電池包數量；其中k值為經驗值，是在行業內設計時經過大量研究統計而歸納的經驗值。為滿足電芯對于降溫和升溫的性能要求，液冷機組的制冷量和制熱量選型同樣須考慮一定的冗余。冗余系數根據實際情況可以調整，系數太小可能會導致降溫或者升溫的效果不佳，系數太大會增加成本，這里系數建議取值范圍1.1～1.5。P1為液冷系統設計初始狀態下確定的數值。液冷機組最小制冷量不應低于上述計算值，以此來保證機組制冷量能滿足整個系統最下發熱量。本標準的主要技術參數包括冷卻液參數（冰點、PH值、導熱系數）冰點直接關系到冷卻液產品的防凍能力，冰點越低，防凍能力越強。冷卻液保持優異的防凍能力，使之在寒冷條件下保持自由流動，防止凍結后造成液體膨脹而導致冷卻系統漲裂。根據不同地區的最低冰點，一般冷卻液產品要比當地最低氣溫低5℃～10℃，即可滿足防凍要求。冰點質量指標作為型號劃分依據，試驗方法采用SH/T0090。冷卻液PH值范圍：pH值是表征冷卻液酸堿性的指標。從金屬材料緩蝕機理表現看，堿性溶液利于形成穩定的保護膜，從而提高冷卻液緩蝕性能。儲能冷卻液pH值在合適的范圍內，才能具有良好的緩蝕性能，pH值過大或過小都將影響冷卻液的使用效果和壽命。對于儲能液冷板，一般防護技術而言，對鋁金屬的防護最佳的pH值范圍是4.0～8.5；鐵金屬部件在高pH值會顯示更穩定的耐腐蝕性；對于銅和焊錫類材料來說，其酸堿度控制在pH7.0～8.5范圍也可以獲得較佳的防護效果。因此綜合考慮，本標準的pH值控制范圍為7.0～10.0，試驗方法可采用SH/T0069。冷卻液導熱系數：導熱系數是表征冷卻液換熱能力的指標。導熱系數越大，冷卻液的換熱能力越強，本標準冷卻液在20℃時的導熱系數要求為≥0.3W/（m·k），試驗方法可采用ASTMD2717。7系統驗證本標準的系統驗證包含了對于系統溫控的邏輯驗證，標準中三種控制方式（液冷機組主控、BMS主控、液冷機組與BMS協同控制）基本涵蓋了目前行業內常見的溫控邏輯方式，為了確保控制邏輯的有