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Portuguese ¿Qué es un? sistema de almacenamiento de energía?
Tabla de contenido
- ¿Qué es un sistema de almacenamiento de energía?
- Almacenamiento de batería
- Almacenamiento de energía de baterías de litio
- La estructura de la composición de la tecnología de almacenamiento de energía de la batería:
- Sistema de gestión de batería
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El sistema de almacenamiento de energía en baterías es un sistema de almacenamiento de energía compuesto por baterías y convertidores de tipo voltaje en paralelo, que tiene la capacidad de ajustar e intercambiar rápidamente (salida o entrada) potencia (con o sin) con el sistema de CA.
El almacenamiento de energía con baterías de litio permite gestionar eficazmente la demanda, estabilizar la carga, reducir los picos de demanda y compensar las caídas de demanda, y equilibrar eficazmente el uso de la energía eléctrica, mejorando así la eficiencia energética. Es una tecnología clave para paliar la crisis energética actual y la contaminación ambiental. Entre ellas, el almacenamiento de energía con baterías de litio, especialmente las de fosfato de hierro y litio, ha atraído cada vez más atención debido a sus características únicas. Considerando su importancia para el futuro de la humanidad, en diciembre de 2011, el <Libro Blanco sobre Almacenamiento de Energía Eléctrica> de la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) propuso tres principales funciones de aplicación del almacenamiento de energía en la red eléctrica: mejorar la calidad de la energía para el usuario, proporcionar energía de emergencia en caso de corte de suministro y aprovechar la diferencia de precio de la electricidad entre las horas valle y punta.
Almacenamiento de batería
Las baterías de plomo-ácido son la primera tecnología de almacenamiento de energía de baterías de litio utilizada por el ser humano. Su desarrollo ha sido prolongado, lo que las convierte en una tecnología relativamente madura. El principio de las baterías de plomo-ácido (VRLA) es simple: el electrodo está compuesto principalmente de plomo y su óxido, y el electrolito es una solución de ácido sulfúrico, que genera energía mediante una reacción química. Las baterías de plomo-ácido presentan las siguientes ventajas: bajo precio, alta tasa de reciclaje, baja autodescarga y buen rendimiento a alta corriente. Sin embargo, el plomo utilizado en estas baterías es un metal pesado, lo que tiene un impacto negativo en el medio ambiente y el cuerpo humano. Además, tienen una vida útil corta, requieren un mantenimiento frecuente y tienen una baja densidad energética y de potencia, lo que dificulta su capacidad. Es necesario considerar simultáneamente los escenarios de almacenamiento de energía a gran escala. Esto impide que el desarrollo de las baterías de litio en el ámbito del almacenamiento de energía alcance nuevas cotas.
Almacenamiento de energía de baterías de litio
El almacenamiento de energía de baterías de plomo-ácido tiene muchos problemas, como una alta inversión, una vida útil corta, contaminación del medio ambiente y daños al cuerpo humano, mientras que el almacenamiento de energía de baterías de fosfato de hierro y litio (Almacenamiento de energía LiFePO4) es un nuevo tipo de batería secundaria de alta energía que ha surgido en los últimos años.
El principio de la reacción de intercalación/desintercalación electroquímica se aplica para lograr el movimiento de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo. Este proceso es esencialmente el proceso de carga y descarga de corriente.
Baterías de litio Se caracterizan por su alta densidad de almacenamiento de energía, su pequeño tamaño, su ausencia de contaminación, su baja tasa de autodescarga y su rápida velocidad de carga y descarga. Presentan numerosas ventajas, como sus buenas características de potencia, y son ampliamente valoradas y aceptadas por el público. Si bien la batería de litio presenta ciertas desventajas, como su precio más elevado que el de las baterías de plomo-ácido, desde una perspectiva contable integral, las baterías de litio seguirán siendo una dirección importante para el desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía en el futuro. A medida que la tecnología madure, su costo disminuirá.
La estructura de la composición de la tecnología de almacenamiento de energía de la batería:
El sistema de almacenamiento de energía consta de batería, componentes eléctricos, soporte mecánico, sistema de calefacción y refrigeración (sistema de gestión térmica), convertidor bidireccional de almacenamiento de energía (PCS), sistema de gestión de energía (EMS) y sistema de gestión de baterías (BMS). Las baterías se organizan, conectan y ensamblan en un módulo de batería, y luego se fijan y ensamblan en el gabinete junto con otros componentes para formar un gabinete de baterías. A continuación, se presentan las partes importantes.
El tipo de batería utilizada en el sistema de almacenamiento de energía difiere de la batería de potencia. Por ejemplo, las baterías de potencia son como las de los atletas profesionales: tienen una buena potencia explosiva y pueden liberar gran cantidad de energía en poco tiempo. Por otro lado, las baterías de potencia se parecen más a las de los corredores de maratón, con una alta densidad energética y una mayor autonomía con una sola carga.
Otra característica de las baterías energéticas es su larga vida útil, fundamental para los sistemas de almacenamiento de energía. Eliminar la diferencia entre los picos diurnos y nocturnos es el principal escenario de aplicación de estos sistemas, y el tiempo de uso del producto afecta directamente los ingresos del proyecto.
Gestión térmica. Si comparamos la batería con el cuerpo del sistema de almacenamiento de energía, el sistema de gestión térmica es el "traje" de este. Al igual que las personas, las baterías necesitan una temperatura confortable (23-25 °C) para funcionar de forma más eficiente. Si la temperatura de funcionamiento de la batería supera los 50 °C, su vida útil se reducirá rápidamente. Si la temperatura es inferior a -10 °C, la batería entrará en modo de "hibernación" y no podrá funcionar con normalidad.
El diferente rendimiento de la batería a altas y bajas temperaturas permite observar que la vida útil y la seguridad del sistema de almacenamiento de energía se ven considerablemente afectadas a altas temperaturas, mientras que a bajas temperaturas se bloquea por completo. La función de la gestión térmica es proporcionar al sistema de almacenamiento de energía una temperatura confortable acorde con la temperatura ambiente. Como resultado, se puede prolongar la vida útil de todo el sistema.
Sistema de gestión de batería
El sistema de gestión de baterías puede considerarse el comandante del sistema. Es el vínculo entre la batería y el usuario, principalmente para mejorar su tasa de utilización y evitar que se sobrecargue o descargue. Cuando dos personas están frente a nosotros, podemos distinguir fácilmente quién es más alto y quién es más gordo. Pero cuando hay miles de personas frente a ellas, la tarea se vuelve imposible. El BMS se encarga de gestionar esta tarea sin dificultad. Parámetros como "altura, bajo, gordo y delgado" corresponden al sistema de almacenamiento de energía, que son tres datos: voltaje, corriente y temperatura. Según el complejo algoritmo, se puede inferir el SOC (estado de carga) del sistema, el inicio y la parada del sistema de gestión térmica, la detección del aislamiento del sistema y el equilibrio entre las baterías.
