Como funcionan os sistemas de almacenamento de enerxía da batería?

Como funcionan os sistemas de almacenamento de enerxía da batería?

Un sistema de almacenamento de enerxía de batería, coñecido comunmente como BESS, utiliza bancos de baterías recargables para almacenar o exceso de electricidade da rede ou fontes renovables para o seu uso posterior.A medida que avanzan as tecnoloxías das enerxías renovables e das redes intelixentes, os sistemas BESS están xogando un papel cada vez máis vital na estabilización das fontes de enerxía e na maximización do valor da enerxía verde.Entón, como funcionan exactamente estes sistemas?
Paso 1: Banco de baterías
A base de calquera BESS é o medio de almacenamento de enerxía: as baterías.Múltiples módulos de batería ou "células" están conectados entre si para formar un "banco de baterías" que proporciona a capacidade de almacenamento necesaria.As células máis utilizadas son as de iones de litio debido á súa alta densidade de potencia, longa vida útil e capacidade de carga rápida.Outras químicas como as baterías de chumbo-ácido e de fluxo tamén se utilizan nalgunhas aplicacións.
Paso 2: Sistema de conversión de enerxía
O banco de baterías conéctase á rede eléctrica mediante un sistema de conversión de enerxía ou PCS.O PCS consta de compoñentes electrónicos de potencia como un inversor, un conversor e filtros que permiten que a enerxía fluya en ambas direccións entre a batería e a rede.O inversor converte a corrente continua (DC) da batería en corrente alterna (AC) que usa a rede, e o conversor fai o inverso para cargar a batería.
Paso 3: Sistema de xestión da batería
Un sistema de xestión da batería, ou BMS, supervisa e controla cada célula de batería individual dentro do banco de baterías.O BMS equilibra as células, regula a tensión e a corrente durante a carga e a descarga e protexe contra danos derivados da sobrecarga, sobrecorrentes ou descargas profundas.Monitoriza parámetros clave como a tensión, a corrente e a temperatura para optimizar o rendemento e a vida útil da batería.
Paso 4: Sistema de refrixeración
Un sistema de refrixeración elimina o exceso de calor das baterías durante o funcionamento.Isto é fundamental para manter as células dentro do seu intervalo de temperatura óptimo e maximizar a vida do ciclo.Os tipos de refrixeración máis comúns utilizados son o refrixeración líquida (mediante a circulación do refrixerante a través de placas en contacto coas baterías) e o arrefriamento por aire (utilizando ventiladores para forzar o aire a través dos recintos das baterías).
Paso 5: Operación
Durante os períodos de baixa demanda de electricidade ou de alta produción de enerxía renovable, o BESS absorbe o exceso de enerxía a través do sistema de conversión de enerxía e gárdao no banco de baterías.Cando a demanda é alta ou as enerxías renovables non están dispoñibles, a enerxía almacenada é descargada de novo á rede a través do inversor.Isto permite que o BESS "cambie" a enerxía renovable intermitente, estabilizar a frecuencia e a tensión da rede e proporcionar enerxía de respaldo durante as interrupcións.
O sistema de xestión da batería supervisa o estado de carga de cada cela e controla a taxa de carga e descarga para evitar a sobrecarga, o sobrequecemento e a descarga profunda das baterías, prolongando a súa vida útil.E o sistema de refrixeración funciona para manter a temperatura global da batería dentro dun rango de funcionamento seguro.
En resumo, un sistema de almacenamento de enerxía da batería aproveita baterías, compoñentes electrónicos de potencia, controis intelixentes e xestión térmica xuntos de forma integrada para almacenar o exceso de electricidade e descargar enerxía baixo demanda.Isto permite á tecnoloxía BESS maximizar o valor das fontes de enerxía renovables, facer que as redes eléctricas sexan máis eficientes e sostibles e apoiar a transición cara a un futuro enerxético baixo en carbono.

Co aumento das fontes de enerxía renovables como a enerxía solar e eólica, os sistemas de almacenamento de enerxía en baterías a gran escala (BESS) están xogando un papel cada vez máis importante na estabilización das redes eléctricas.Un sistema de almacenamento de enerxía de batería utiliza baterías recargables para almacenar o exceso de electricidade da rede ou de enerxías renovables e entregar esa enerxía cando sexa necesario.A tecnoloxía BESS axuda a maximizar o uso da enerxía renovable intermitente e mellora a fiabilidade, a eficiencia e a sustentabilidade da rede.
Un BESS normalmente consta de varios compoñentes:
1) Bancos de baterías feitos de varios módulos ou células de batería para proporcionar a capacidade de almacenamento de enerxía necesaria.As baterías de iones de litio úsanse máis habitualmente debido á súa alta densidade de enerxía, longa vida útil e capacidades de carga rápida.Tamén se utilizan outras químicas como as baterías de chumbo-ácido e de fluxo.
2) Sistema de conversión de enerxía (PCS) que conecta o banco de baterías á rede eléctrica.O PCS consiste nun inversor, conversor e outros equipos de control que permiten que a enerxía fluya en ambas direccións entre a batería e a rede.
3) Sistema de xestión da batería (BMS) que supervisa e controla o estado e o rendemento das células individuais da batería.O BMS equilibra as células, protexe contra os danos derivados da sobrecarga ou da descarga profunda e supervisa parámetros como a tensión, a corrente e a temperatura.

4) Sistema de refrixeración que elimina o exceso de calor das baterías.O arrefriamento líquido ou a base de aire úsase para manter as baterías dentro do seu intervalo de temperatura óptimo de funcionamento e maximizar a vida útil.
5) Vivenda ou recipiente que protexa e asegure todo o sistema de baterías.Os recintos de baterías exteriores deben ser resistentes á intemperie e poden soportar temperaturas extremas.
As principais funcións dun BESS son:
• Absorbe o exceso de enerxía da rede durante os períodos de pouca demanda e liberala cando a demanda é alta.Isto axuda a estabilizar as flutuacións de tensión e frecuencia.
• Almacene enerxía renovable de fontes como a solar fotovoltaica e os parques eólicos que teñen unha produción variable e intermitente e, a continuación, entrega esa enerxía almacenada cando o sol non brilla ou o vento non sopra.Isto cambia o tempo a enerxía renovable para cando máis se necesita.
• Proporcionar enerxía de respaldo durante avarías ou cortes da rede para manter a infraestrutura crítica en funcionamento, xa sexa en modo illa ou conectado á rede.
• Participar en programas de resposta á demanda e servizos auxiliares aumentando ou baixando a produción de enerxía baixo demanda, proporcionando regulación de frecuencia e outros servizos de rede.
En conclusión, a medida que as enerxías renovables seguen crecendo como porcentaxe das redes eléctricas en todo o mundo, os sistemas de almacenamento de enerxía de baterías a gran escala desempeñarán un papel indispensable para facer que esa enerxía limpa sexa fiable e dispoñible durante todo o día.A tecnoloxía BESS axudará a maximizar o valor das enerxías renovables, a estabilizar as redes eléctricas e a apoiar a transición cara a un futuro enerxético máis sostible e con baixas emisións de carbono.


Hora de publicación: 07-07-2023