Emmagatzematge d'energia C&I vs. emmagatzematge de bateries a gran escala

A mesura que el món avança cap a un futur energètic més sostenible i net, els sistemes d'emmagatzematge d'energia s'han convertit en un component crític de la combinació energètica. Entre aquests sistemes, l'emmagatzematge d'energia comercial i industrial (C&I) i l'emmagatzematge de bateries a gran escala són dues solucions destacades que han sorgit en els darrers anys. En aquest assaig, explorarem les diferències entre aquests dos tipus de sistemes d'emmagatzematge d'energia i les seves aplicacions.

L'emmagatzematge d'energia industrial i comercial està majoritàriament integrat i construït amb un sol armari. Els sistemes d'emmagatzematge d'energia comercials i industrials estan dissenyats per proporcionar energia de reserva a instal·lacions com ara edificis comercials, hospitals i centres de dades. Aquests sistemes solen ser més petits que els grans sistemes d'emmagatzematge de bateries, amb capacitats que van des d'uns quants centenars de quilowatts fins a diversos megawatts, i estan dissenyats per proporcionar energia durant períodes curts de temps, sovint fins a unes poques hores. Els sistemes d'emmagatzematge d'energia comercials i industrials també s'utilitzen per reduir la demanda d'energia durant les hores punta i per millorar la qualitat de l'energia proporcionant regulació de voltatge i control de freqüència.Sistemes d'emmagatzematge d'energia C&Ies poden instal·lar in situ o remotament i són cada cop més populars per a instal·lacions que busquen reduir els costos d'energia i augmentar la resiliència energètica.

En canvi, els grans sistemes d'emmagatzematge d'energia en bateries estan dissenyats per emmagatzemar energia procedent de fonts renovables, com ara l'energia eòlica i solar. Aquests sistemes tenen capacitats de desenes a centenars de megawatts i poden emmagatzemar energia durant períodes de temps més llargs, que van des d'unes poques hores fins a diversos dies. Sovint s'utilitzen per proporcionar serveis de xarxa com ara la reducció de pics, l'equilibri de càrrega i la regulació de freqüència. Els grans sistemes d'emmagatzematge de bateries es poden ubicar a prop de fonts d'energia renovables o a prop de la xarxa, depenent de l'aplicació, i són cada cop més populars a mesura que el món avança cap a una combinació energètica més sostenible.

Diagrama de l'estructura del sistema d'emmagatzematge d'energia comercial i industrial

Diagrama de l'estructura del sistema de la planta d'emmagatzematge d'energia

Emmagatzematge d'energia C&I vs. emmagatzematge de bateries a gran escala: capacitat
Els sistemes d'emmagatzematge d'energia comercials i industrials (C&I) solen tenir una capacitat d'uns quants centenars de quilowatts (kW) a uns quants megawatts (MW). Aquests sistemes estan dissenyats per proporcionar energia de reserva durant períodes curts, generalment fins a unes poques hores, i per reduir la demanda d'energia durant les hores punta. També s'utilitzen per millorar la qualitat de l'energia proporcionant regulació de voltatge i control de freqüència.

En comparació, els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala tenen una capacitat molt més alta que els sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I. Normalment tenen una capacitat de desenes a centenars de megawatts i estan dissenyats per emmagatzemar energia de fonts renovables com l'energia eòlica i solar. Aquests sistemes poden emmagatzemar energia durant períodes més llargs, que van des de diverses hores fins a diversos dies, i s'utilitzen per proporcionar serveis de xarxa com ara l'afebliment de pics, l'equilibri de càrrega i la regulació de freqüència.

Emmagatzematge d'energia C&I vs. emmagatzematge de bateries a gran escala: mida
La mida física dels sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I també sol ser més petita que la dels sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala. Els sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I es poden instal·lar in situ o remotament i estan dissenyats per ser compactes i integrar-se fàcilment en edificis o instal·lacions existents. En canvi, els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala requereixen més espai i normalment es troben en camps grans o en edificis especials dissenyats específicament per allotjar les bateries i altres equips associats.

La diferència de mida i capacitat entre l'emmagatzematge d'energia C&I i els sistemes d'emmagatzematge en bateries a gran escala es deu principalment a les diferents aplicacions per a les quals estan dissenyats. Els sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I estan destinats a proporcionar energia de reserva i a reduir la demanda d'energia durant les hores punta per a instal·lacions individuals. En canvi, els sistemes d'emmagatzematge en bateries a gran escala estan destinats a proporcionar emmagatzematge d'energia a una escala molt més gran per donar suport a la integració de fonts d'energia renovables a la xarxa i per proporcionar serveis de xarxa a la comunitat en general.

Emmagatzematge d'energia C&I vs. emmagatzematge de bateries a gran escala: bateries
Emmagatzematge d'energia comercial i industrialutilitza bateries basades en energia. L'emmagatzematge d'energia comercial i industrial té uns requisits de temps de resposta relativament baixos, i les bateries basades en energia s'utilitzen per tenir en compte de manera exhaustiva el cost i la vida útil del cicle, el temps de resposta i altres factors.

Les centrals elèctriques d'emmagatzematge d'energia utilitzen bateries de tipus elèctric per a la regulació de la freqüència. De manera similar a l'emmagatzematge d'energia comercial i industrial, la majoria de les centrals elèctriques d'emmagatzematge d'energia utilitzen bateries de tipus elèctric, però a causa de la necessitat de proporcionar serveis auxiliars d'energia, el sistema de bateries d'emmagatzematge d'energia de les centrals elèctriques FM requereix un temps de resposta més elevat durant el cicle de vida útil. Per a la regulació de la freqüència, les bateries de reserva d'emergència han de triar el tipus d'energia. Algunes empreses d'emmagatzematge d'energia a escala de xarxa van llançar els temps de cicle del sistema de bateries per a centrals elèctriques. Algunes empreses d'emmagatzematge d'energia a escala de xarxa van introduir els temps de cicle del sistema de bateries per a centrals elèctriques que poden arribar a unes 8000 vegades, més alt que el de les bateries de tipus energètic ordinari.

Emmagatzematge d'energia C&I vs. emmagatzematge de bateries a gran escala: BMS
El sistema de bateries d'emmagatzematge d'energia comercial i industrial pot proporcionar funcions de protecció contra sobrecàrrega, sobredescàrrega, sobrecorrent, sobretemperatura, subtemperatura, curtcircuit i límit de corrent per a lapaquet de bateriesEls sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia comercials i industrials també poden proporcionar funcions d'equalització de tensió durant la càrrega, configuració de paràmetres i monitorització de dades mitjançant programari en segon pla, comunicació amb molts tipus diferents de PCS i gestió intel·ligent conjunta de sistemes d'emmagatzematge d'energia.

La central elèctrica d'emmagatzematge d'energia té un nivell d'estructura més complex amb la gestió unificada de bateries en capes i nivells. Segons les característiques de cada capa i nivell, la central elèctrica d'emmagatzematge d'energia calcula i analitza diversos paràmetres i estat de funcionament de la bateria, realitza una gestió eficaç com ara l'equalització, l'alarma i la protecció, de manera que cada grup de bateries pugui aconseguir la mateixa potència i garantir que el sistema arribi a la millor condició de funcionament i el temps de funcionament més llarg. Pot proporcionar informació precisa i eficaç sobre la gestió de la bateria i millorar considerablement l'eficiència de la utilització de l'energia de la bateria i optimitzar les característiques de càrrega mitjançant la gestió de l'equalització de la bateria. Al mateix temps, pot maximitzar la vida útil de la bateria i garantir l'estabilitat, la seguretat i la fiabilitat del sistema d'emmagatzematge d'energia.

Emmagatzematge d'energia C&I vs. emmagatzematge de bateries a gran escala: PCS
El convertidor d'emmagatzematge d'energia (PCS) és el dispositiu clau entre el dispositiu d'emmagatzematge d'energia i la xarxa. En termes relatius, l'emmagatzematge d'energia comercial i industrial PCS és relativament monofuncional i més adaptable. Els inversors d'emmagatzematge d'energia comercial i industrial es basen en la conversió de corrent bidireccional, la mida compacta, l'expansió flexible segons les seves pròpies necessitats, més fàcil d'integrar amb el sistema de bateries; amb un rang de voltatge ultraampli de 150-750V, pot satisfer les necessitats de bateries de plom-àcid, bateries de liti, LEP i altres bateries en sèrie i paral·lel; càrrega i descàrrega unidireccionals, adaptat a una varietat de tipus d'inversors fotovoltaics.

La central elèctrica d'emmagatzematge d'energia PCS té funció de suport a la xarxa. La tensió del costat de CC del convertidor de la central elèctrica d'emmagatzematge d'energia és àmplia, 1500V pot funcionar a plena càrrega. A més de les funcions bàsiques del convertidor, també té les funcions de suport a la xarxa, com ara la regulació de freqüència primària, la funció de programació ràpida de la càrrega de la xarxa d'origen, etc. La xarxa és altament adaptable i pot aconseguir una resposta de potència ràpida (<30ms).

Emmagatzematge d'energia industrial i comercial vs. emmagatzematge de bateries a gran escala: EMS
Les funcions del sistema d'emmagatzematge d'energia EMS comercial i industrial són més bàsiques. La majoria dels sistemes d'emmagatzematge d'energia EMS comercials i industrials no necessiten acceptar el despatx de la xarxa, només necessiten fer una bona feina de gestió energètica local, necessiten donar suport a la gestió del balanç de la bateria del sistema d'emmagatzematge, per garantir la seguretat operativa, per donar suport a la resposta ràpida de mil·lisegons, per aconseguir una gestió integrada i una regulació centralitzada dels equips del subsistema d'emmagatzematge d'energia.

El sistema EMS de les centrals elèctriques d'emmagatzematge d'energia és més exigent. A més de la funció bàsica de gestió d'energia, també ha de proporcionar una interfície de despatx de xarxa i una funció de gestió d'energia per al sistema de microxarxa. Ha de ser compatible amb una varietat d'estatuts de comunicació, tenir una interfície de despatx de potència estàndard i ser capaç de gestionar i monitoritzar l'energia d'aplicacions com la transferència d'energia, la microxarxa i la regulació de la freqüència elèctrica, i suportar la monitorització de sistemes complementaris multienergètics com ara la font, la xarxa, la càrrega i l'emmagatzematge.

Emmagatzematge d'energia industrial i comercial vs. emmagatzematge de bateries a gran escala: aplicacions
Els sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I estan dissenyats principalment per a aplicacions d'emmagatzematge i gestió d'energia in situ o properes a les instal·lacions, incloent:

• Energia de reserva: Els sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I s'utilitzen per proporcionar energia de reserva en cas d'interrupció o fallada a la xarxa. Això garanteix que les operacions crítiques puguin continuar sense interrupcions, com ara centres de dades, hospitals i plantes de fabricació.
• Desplaçament de la càrrega: els sistemes d'emmagatzematge d'energia de C&I poden ajudar a reduir els costos energètics desplaçant l'ús d'energia dels períodes de demanda màxima als períodes de baixa demanda, quan l'energia és més barata.
• Resposta a la demanda: els sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I es poden utilitzar per reduir la demanda màxima d'energia durant períodes d'alt consum d'energia, com ara durant les onades de calor, emmagatzemant energia durant els períodes de baixa demanda i després descarregant-la durant els períodes de demanda màxima.
• Qualitat de l'energia: els sistemes d'emmagatzematge d'energia C&I poden ajudar a millorar la qualitat de l'energia proporcionant regulació de voltatge i control de freqüència, cosa que és important per a equips i electrònica sensibles.

En canvi, els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala estan dissenyats per a aplicacions d'emmagatzematge i gestió d'energia a escala de xarxa, com ara:

Emmagatzematge d'energia procedent de fonts renovables: els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala s'utilitzen per emmagatzemar energia procedent de fonts renovables, com ara l'energia eòlica i solar, que són intermitents i requereixen emmagatzematge per proporcionar un subministrament d'energia constant.

• Reducció de la demanda màxima: els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala poden ajudar a reduir la demanda màxima d'energia descarregant l'energia emmagatzemada durant els períodes d'alta demanda, cosa que pot ajudar a evitar la necessitat de plantes de consum màxim cares que només s'utilitzen durant els períodes màxims.
• Equilibri de càrrega: els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala poden ajudar a equilibrar la xarxa emmagatzemant energia durant períodes de baixa demanda i descarregant-la durant períodes d'alta demanda, cosa que pot ajudar a prevenir talls de corrent i millorar l'estabilitat de la xarxa.
• Regulació de freqüència: els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala poden ajudar a regular la freqüència de la xarxa proporcionant o absorbint energia per ajudar a mantenir una freqüència constant, cosa que és important per garantir l'estabilitat de la xarxa.

En conclusió, tant l'emmagatzematge d'energia de gran capacitat i d'entrada com els sistemes d'emmagatzematge de bateries a gran escala tenen aplicacions i avantatges únics. Els sistemes de gran capacitat i d'entrada milloren la qualitat de l'energia i proporcionen suport per a les instal·lacions, mentre que l'emmagatzematge a gran escala integra energies renovables i dóna suport a la xarxa elèctrica. L'elecció del sistema adequat depèn de les necessitats de l'aplicació, la durada de l'emmagatzematge i la rendibilitat.

A punt per trobar la millor solució d'emmagatzematge per al vostre projecte? Contacteu-nos?BSLBATTper explorar com els nostres sistemes d'emmagatzematge d'energia a mida poden satisfer les vostres necessitats específiques i ajudar-vos a aconseguir una major eficiència energètica!