Un sistema de almacenamiento de energía de la batería, comúnmente conocido como Bess, utiliza bancos de baterías recargables para almacenar el exceso de electricidad de la red o fuentes renovables para su uso posterior. A medida que avanzan las tecnologías de energía renovable y de la red inteligente, los sistemas Bess están desempeñando un papel cada vez más vital en la estabilización de las alimentos y maximizando el valor de la energía verde. Entonces, ¿cómo funcionan exactamente estos sistemas?
Paso 1: banco de baterías
La base de cualquier Bess es el medio de almacenamiento de energía: baterías. Múltiples módulos de batería o "celdas" se conectan para formar un "banco de baterías" que proporciona la capacidad de almacenamiento requerida. Las células más utilizadas son de iones de litio debido a su alta densidad de potencia, larga vida útil y capacidad de carga rápida. Otros químicos como las baterías de plomo-ácido y flujo también se utilizan en algunas aplicaciones.
Paso 2: Sistema de conversión de energía
El banco de baterías se conecta a la cuadrícula eléctrica a través de un sistema de conversión de energía o PC. Las PC consisten en componentes electrónicos de alimentación como un inversor, convertidor y filtros que permiten que la energía fluya en ambas direcciones entre la batería y la cuadrícula. El inversor convierte la corriente continua (DC) de la batería en corriente alterna (CA) que usa la cuadrícula, y el convertidor hace el reverso para cargar la batería.
Paso 3: Sistema de gestión de baterías
Un sistema de gestión de baterías, o BMS, monitores y controla cada celda de batería individual dentro del banco de baterías. El BMS equilibra las células, regula el voltaje y la corriente durante la carga y la descarga, y protege contra el daño por sobrecarga, sobrecorrientes o descarga profunda. Monitorea los parámetros clave como el voltaje, la corriente y la temperatura para optimizar el rendimiento de la batería y la vida útil.
Paso 4: sistema de enfriamiento
Un sistema de enfriamiento elimina el exceso de calor de las baterías durante el funcionamiento. Esto es fundamental para mantener las células dentro de su rango de temperatura óptimo y maximizar la vida del ciclo. Los tipos más comunes de enfriamiento utilizados son el enfriamiento de líquido (al circular el refrigerante a través de las placas en contacto con las baterías) y el enfriamiento de aire (usando ventiladores para forzar el aire a través de los recintos de batería).
Paso 5: Operación
Durante los períodos de baja demanda de electricidad o alta producción de energía renovable, la BESS absorbe el exceso de potencia a través del sistema de conversión de energía y la almacena en el banco de baterías. Cuando la demanda es alta o las energías renovables no están disponibles, la energía almacenada se descarga de regreso a la red a través del inversor. Esto permite que la BESS sea una energía renovable intermitente de "cambio de tiempo", estabilice la frecuencia y el voltaje de la cuadrícula, y proporcione energía de respaldo durante las interrupciones.
El sistema de gestión de la batería monitorea el estado de carga de cada celda y controla la tasa de carga y descarga para evitar sobrecarga, sobrecalentamiento y descarga profunda de las baterías, extendiendo su vida útil. Y el sistema de enfriamiento funciona para mantener la temperatura general de la batería dentro de un rango de funcionamiento seguro.
En resumen, un sistema de almacenamiento de energía de la batería aprovecha las baterías, los componentes electrónicos de energía, los controles inteligentes y la gestión térmica de manera integrada para almacenar el exceso de electricidad y descarga de energía a pedido. Esto permite que la tecnología Bess maximice el valor de las fuentes de energía renovables, haga que las redes de energía sean más eficientes y sostenibles, y apoyen la transición a un futuro de energía baja en carbono.
Con el aumento de las fuentes de energía renovable como la energía solar y eólica, los sistemas de almacenamiento de energía de batería a gran escala (BESS) están desempeñando un papel cada vez más importante en la estabilización de las redes eléctricas. Un sistema de almacenamiento de energía de la batería utiliza baterías recargables para almacenar el exceso de electricidad de la red o desde las energías renovables y entregar esa energía cuando sea necesario. La tecnología Bess ayuda a maximizar la utilización de energía renovable intermitente y mejora la confiabilidad general de la red, eficiencia y sostenibilidad.
Una bolsa generalmente consta de múltiples componentes:
1) Los bancos de batería hechos de múltiples módulos o celdas de batería para proporcionar la capacidad de almacenamiento de energía requerida. Las baterías de iones de litio se usan más comúnmente debido a su alta densidad de potencia, larga vida útil y capacidades de carga rápida. También se utilizan otras químicas como las baterías de plomo-ácido y flujo.
2) Sistema de conversión de energía (PC) que conecta el banco de baterías a la red eléctrica. Las PC consisten en un inversor, convertidor y otros equipos de control que permite que la energía fluya en ambas direcciones entre la batería y la cuadrícula.
3) Sistema de gestión de baterías (BMS) que monitorea y controla el estado y el rendimiento de las celdas de batería individuales. El BMS equilibra las células, protege contra el daño por sobrecarga o descarga profunda, y monitorea parámetros como voltaje, corriente y temperatura.
4) Sistema de enfriamiento que elimina el exceso de calor de las baterías. El enfriamiento líquido o a base de aire se utiliza para mantener las baterías dentro de su rango de temperatura de funcionamiento óptimo y maximizar la vida útil.
5) Alcicultor o contenedor que protege y asegura todo el sistema de batería. Los recintos de batería al aire libre deben ser resistentes a la intemperie y capaces de soportar temperaturas extremas.
Las funciones principales de una Bess son:
• Absorbe el exceso de potencia de la cuadrícula durante los períodos de baja demanda y liberación cuando la demanda es alta. Esto ayuda a estabilizar las fluctuaciones de voltaje y frecuencia.
• Almacene la energía renovable de fuentes como la energía solar fotovoltaica y los parques eólicos que tienen una producción variable e intermitente, luego entrega esa potencia almacenada cuando el sol no brilla o el viento no sopla. Este tiempo desplaza la energía renovable cuando más se necesita.
• Proporcione energía de respaldo durante fallas o interrupciones para mantener la infraestructura crítica en funcionamiento, ya sea en la isla o en el modo de la red.
• Participe en la respuesta a la demanda y los programas de servicios auxiliares aumentando la potencia de salida hacia arriba o hacia abajo a la demanda, proporcionando regulación de frecuencia y otros servicios de cuadrícula.
En conclusión, a medida que la energía renovable continúa creciendo como un porcentaje de redes eléctricas en todo el mundo, los sistemas de almacenamiento de energía de batería a gran escala desempeñarán un papel indispensable en hacer que esa energía limpia sea confiable y disponible durante todo el día. La tecnología Bess ayudará a maximizar el valor de las energías renovables, estabilizar las redes de energía y apoyar la transición a un futuro de energía más sostenible y bajo en carbono.
Tiempo de publicación: Jul-07-2023
