À medida que o mundo caminha para um futuro energético mais sustentável e limpo, os sistemas de armazenamento de energia tornaram-se um componente essencial da matriz energética. Entre esses sistemas, o armazenamento de energia comercial e industrial (C&I) e o armazenamento em baterias de grande porte são duas soluções proeminentes que surgiram nos últimos anos. Neste ensaio, exploraremos as diferenças entre esses dois tipos de sistemas de armazenamento de energia e suas aplicações.
O armazenamento de energia industrial e comercial é, em sua maioria, integrado e construído em um único gabinete. Os sistemas de armazenamento de energia comercial e industrial são projetados para fornecer energia de reserva para instalações como prédios comerciais, hospitais e data centers. Esses sistemas são normalmente menores do que os grandes sistemas de armazenamento de baterias, com capacidades que variam de algumas centenas de quilowatts a vários megawatts, e são projetados para fornecer energia por curtos períodos, muitas vezes até algumas horas. Os sistemas de armazenamento de energia comercial e industrial também são usados para reduzir a demanda de energia durante os horários de pico e para melhorar a qualidade da energia, fornecendo regulação de tensão e controle de frequência.Sistemas de armazenamento de energia C&Ipodem ser instalados no local ou remotamente e estão se tornando cada vez mais populares para instalações que buscam reduzir custos de energia e aumentar a resiliência energética.
Em contraste, grandes sistemas de armazenamento de energia em baterias são projetados para armazenar energia de fontes renováveis, como a energia eólica e a solar. Esses sistemas têm capacidades de dezenas a centenas de megawatts e podem armazenar energia por períodos mais longos, variando de algumas horas a vários dias. Eles são frequentemente usados para fornecer serviços de rede, como redução de picos de demanda, balanceamento de carga e regulação de frequência. Grandes sistemas de armazenamento em baterias podem ser localizados perto de fontes de energia renováveis ou perto da rede, dependendo da aplicação, e estão se tornando cada vez mais populares à medida que o mundo caminha para uma matriz energética mais sustentável.
Diagrama da estrutura do sistema de armazenamento de energia comercial e industrial
Diagrama da estrutura do sistema de usina de armazenamento de energia
Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de bateria em larga escala: capacidade
Os sistemas de armazenamento de energia comerciais e industriais (C&I) normalmente têm capacidade de algumas centenas de quilowatts (kW) a alguns megawatts (MW). Esses sistemas são projetados para fornecer energia de reserva por curtos períodos, geralmente de até algumas horas, e para reduzir a demanda de energia durante os horários de pico. Eles também são usados para melhorar a qualidade da energia, fornecendo regulação de tensão e controle de frequência.
Em comparação, os sistemas de armazenamento de baterias de grande porte têm uma capacidade muito maior do que os sistemas de armazenamento de energia C&I. Eles normalmente têm uma capacidade de dezenas a centenas de megawatts e são projetados para armazenar energia de fontes renováveis, como a energia eólica e solar. Esses sistemas podem armazenar energia por períodos mais longos, variando de várias horas a vários dias, e são usados para fornecer serviços de rede, como redução de picos de demanda, balanceamento de carga e regulação de frequência.
Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de bateria em larga escala: tamanho
O tamanho físico dos sistemas de armazenamento de energia C&I também é tipicamente menor do que o dos sistemas de armazenamento de baterias de grande porte. Os sistemas de armazenamento de energia C&I podem ser instalados no local ou remotamente e são projetados para serem compactos e facilmente integrados a edifícios ou instalações existentes. Em contraste, os sistemas de armazenamento de baterias de grande porte exigem mais espaço e normalmente estão localizados em grandes campos ou em edifícios especiais projetados especificamente para abrigar as baterias e outros equipamentos associados.
A diferença em tamanho e capacidade entre o armazenamento de energia C&I e os sistemas de armazenamento em baterias de grande porte se deve principalmente às diferentes aplicações para as quais são projetados. Os sistemas de armazenamento de energia C&I visam fornecer energia de reserva e reduzir a demanda de energia durante os horários de pico para instalações individuais. Em contraste, os sistemas de armazenamento em baterias de grande porte visam fornecer armazenamento de energia em uma escala muito maior para apoiar a integração de fontes de energia renováveis na rede e fornecer serviços de rede para a comunidade em geral.
Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de baterias em larga escala: baterias
Armazenamento de energia comercial e industrialutiliza baterias baseadas em energia. O armazenamento de energia comercial e industrial tem requisitos de tempo de resposta relativamente baixos, e as baterias baseadas em energia são utilizadas para uma análise abrangente de custo e vida útil do ciclo, tempo de resposta e outros fatores.
As usinas de armazenamento de energia utilizam baterias do tipo elétrico para regulação de frequência. Semelhante ao armazenamento de energia comercial e industrial, a maioria das usinas de armazenamento de energia utiliza baterias do tipo elétrico, mas devido à necessidade de fornecer serviços auxiliares de energia, o sistema de baterias de armazenamento de energia da usina FM possui maior tempo de resposta e maior tempo de vida útil. Para regulação de frequência, as baterias de reserva de emergência precisam escolher o tipo de energia. Algumas empresas de armazenamento de energia em escala de rede elétrica lançaram o sistema de baterias para usinas. Algumas empresas de armazenamento de energia em escala de rede elétrica introduziram o sistema de baterias para usinas, que pode atingir cerca de 8.000 vezes o tempo de ciclo, superior ao das baterias do tipo elétrico comum.
Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de bateria em larga escala: BMS
O sistema de bateria de armazenamento de energia comercial e industrial pode fornecer funções de proteção contra sobrecarga, descarga excessiva, sobrecorrente, superaquecimento, subaquecimento, curto-circuito e limite de corrente parabateria. Os sistemas de baterias de armazenamento de energia comerciais e industriais também podem fornecer funções de equalização de tensão durante o carregamento, configuração de parâmetros e monitoramento de dados por meio de software em segundo plano, comunicação com muitos tipos diferentes de PCS e gerenciamento inteligente conjunto de sistemas de armazenamento de energia.
A usina de armazenamento de energia possui um nível estrutural mais complexo, com gerenciamento unificado de baterias em camadas e níveis. De acordo com as características de cada camada e nível, a usina de armazenamento de energia calcula e analisa diversos parâmetros e o estado operacional da bateria, realizando um gerenciamento eficaz, como equalização, alarme e proteção, para que cada grupo de baterias alcance a mesma potência e garanta que o sistema atinja as melhores condições operacionais e o maior tempo de operação. Ela pode fornecer informações precisas e eficazes sobre o gerenciamento da bateria, melhorando significativamente a eficiência do uso de energia da bateria e otimizando as características de carga por meio do gerenciamento da equalização da bateria. Ao mesmo tempo, pode maximizar a vida útil da bateria e garantir a estabilidade, a segurança e a confiabilidade do sistema de armazenamento de energia.
Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de bateria em larga escala: PCS
O conversor de armazenamento de energia (PCS) é o dispositivo-chave entre o dispositivo de armazenamento de energia e a rede. Em termos gerais, o PCS de armazenamento de energia comercial e industrial é relativamente monofuncional e mais adaptável. Os inversores de armazenamento de energia comerciais e industriais baseiam-se na conversão de corrente bidirecional, tamanho compacto, expansão flexível de acordo com as necessidades e fácil integração com o sistema de bateria. Com uma faixa de tensão ultralarga de 150-750 V, podem atender às necessidades de baterias de chumbo-ácido, baterias de lítio, LEP e outras baterias em série e paralelo. Carga e descarga unidirecionais, adaptando-se a uma variedade de tipos de inversores fotovoltaicos.
A usina de armazenamento de energia PCS possui função de suporte à rede. A tensão do lado CC do conversor da usina de armazenamento de energia é ampla, podendo operar em plena carga até 1500 V. Além das funções básicas do conversor, ele também possui funções de suporte à rede, como regulação da frequência primária, função de agendamento rápido da carga da rede de origem, etc. A rede é altamente adaptável e pode atingir uma resposta de potência rápida (<30 ms).
Armazenamento de energia industrial e comercial vs. armazenamento de bateria em larga escala: EMS
As funções dos sistemas EMS de armazenamento de energia comercial e industrial são mais básicas. A maioria dos EMS de sistemas de armazenamento de energia comercial e industrial não precisa aceitar despacho da rede, apenas realizar um bom trabalho de gerenciamento de energia local, além de suportar o gerenciamento do equilíbrio da bateria do sistema de armazenamento, garantir a segurança operacional, suportar resposta rápida em milissegundos e alcançar o gerenciamento integrado e a regulação centralizada dos equipamentos do subsistema de armazenamento de energia.
O sistema EMS de usinas de armazenamento de energia é mais exigente. Além da função básica de gerenciamento de energia, ele também precisa fornecer interface de despacho de rede e função de gerenciamento de energia para o sistema de microrrede. Ele precisa suportar uma variedade de estatutos de comunicação, ter uma interface de despacho de energia padrão e ser capaz de gerenciar e monitorar a energia de aplicações como transferência de energia, microrrede e regulação de frequência de energia, além de suportar o monitoramento de sistemas complementares multienergéticos, como fonte, rede, carga e armazenamento.
Armazenamento de energia industrial e comercial vs. armazenamento de baterias em larga escala: aplicações
Os sistemas de armazenamento de energia C&I são projetados principalmente para aplicações de armazenamento e gerenciamento de energia no local ou próximo ao local, incluindo:
- Energia de reserva: Os sistemas de armazenamento de energia C&I são usados para fornecer energia de reserva em caso de queda de energia ou falha na rede. Isso garante que operações críticas, como data centers, hospitais e fábricas, possam continuar sem interrupções.
- Mudança de carga: os sistemas de armazenamento de energia C&I podem ajudar a reduzir os custos de energia ao mudar o uso de energia dos períodos de pico de demanda para períodos fora de pico, quando a energia é mais barata.
- Resposta à demanda: os sistemas de armazenamento de energia C&I podem ser usados para reduzir a demanda máxima de energia durante períodos de alto consumo de energia, como durante ondas de calor, armazenando energia durante períodos de menor demanda e descarregando-a durante os períodos de pico de demanda.
- Qualidade de energia: os sistemas de armazenamento de energia C&I podem ajudar a melhorar a qualidade da energia fornecendo regulação de tensão e controle de frequência, o que é importante para equipamentos e eletrônicos sensíveis.
Em contraste, os sistemas de armazenamento de baterias em larga escala são projetados para aplicações de armazenamento e gerenciamento de energia em escala de rede, incluindo:
Armazenamento de energia de fontes renováveis: sistemas de armazenamento de baterias em larga escala são usados para armazenar energia de fontes renováveis, como energia eólica e solar, que são intermitentes e exigem armazenamento para fornecer um fornecimento de energia consistente.
- Redução de pico: sistemas de armazenamento de bateria em larga escala podem ajudar a reduzir a demanda máxima de energia ao descarregar a energia armazenada durante períodos de alta demanda, o que pode ajudar a evitar a necessidade de usinas de pico caras que são usadas apenas durante os períodos de pico.
- Balanceamento de carga: sistemas de armazenamento de baterias em larga escala podem ajudar a equilibrar a rede, armazenando energia durante períodos de baixa demanda e descarregando-a durante períodos de alta demanda, o que pode ajudar a evitar quedas de energia e melhorar a estabilidade da rede.
- Regulação de frequência: sistemas de armazenamento de baterias em larga escala podem ajudar a regular a frequência da rede, fornecendo ou absorvendo energia para ajudar a manter uma frequência consistente, o que é importante para garantir a estabilidade da rede.
Em conclusão, tanto o armazenamento de energia C&I quanto os sistemas de armazenamento em bateria em larga escala têm aplicações e vantagens únicas. Os sistemas C&I melhoram a qualidade da energia e fornecem backup para as instalações, enquanto o armazenamento em larga escala integra energia renovável e dá suporte à rede. A escolha do sistema certo depende das necessidades da aplicação, da duração do armazenamento e da relação custo-benefício.
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Horário da postagem: 12/11/2024