Almacenamiento de energía C&I frente a almacenamiento de baterías a gran escala

A medida que el mundo avanza hacia un futuro energético más sostenible y limpio, los sistemas de almacenamiento de energía se han convertido en un componente fundamental de la combinación energética. Entre estos sistemas, el almacenamiento de energía comercial e industrial (C&I) y el almacenamiento en baterías a gran escala son dos soluciones destacadas que han surgido en los últimos años. En este ensayo, exploraremos las diferencias entre estos dos tipos de sistemas de almacenamiento de energía y sus aplicaciones.

El almacenamiento de energía industrial y comercial está mayoritariamente integrado y construido con un solo gabinete. Los sistemas de almacenamiento de energía comerciales e industriales están diseñados para proporcionar energía de respaldo a instalaciones como edificios comerciales, hospitales y centros de datos. Estos sistemas suelen ser más pequeños que los grandes sistemas de almacenamiento de baterías, con capacidades que van desde unos pocos cientos de kilovatios hasta varios megavatios, y están diseñados para proporcionar energía durante períodos cortos de tiempo, a menudo de hasta unas pocas horas. Los sistemas de almacenamiento de energía comerciales e industriales también se utilizan para reducir la demanda de energía durante las horas pico y mejorar la calidad de la energía al proporcionar regulación de voltaje y control de frecuencia.Sistemas de almacenamiento de energía C&ISe pueden instalar en el sitio o de forma remota y se están volviendo cada vez más populares para las instalaciones que buscan reducir los costos de energía y aumentar la resiliencia energética.

Por el contrario, los grandes sistemas de almacenamiento de energía en baterías están diseñados para almacenar energía procedente de fuentes renovables, como la energía eólica y solar. Estos sistemas tienen capacidades de decenas a cientos de megavatios y pueden almacenar energía durante períodos de tiempo más largos, desde unas pocas horas hasta varios días. A menudo se utilizan para proporcionar servicios de red, como reducción de picos, equilibrio de carga y regulación de frecuencia. Los grandes sistemas de almacenamiento de baterías pueden ubicarse cerca de fuentes de energía renovables o cerca de la red, según la aplicación, y se están volviendo cada vez más populares a medida que el mundo avanza hacia una combinación energética más sostenible.

Diagrama de estructura del sistema de almacenamiento de energía comercial e industrial.

Diagrama de estructura del sistema de planta de almacenamiento de energía.

Almacenamiento de energía C&I frente a almacenamiento de baterías a gran escala: capacidad
Los sistemas de almacenamiento de energía comerciales e industriales (C&I) suelen tener una capacidad de unos pocos cientos de kilovatios (kW) a unos pocos megavatios (MW). Estos sistemas están diseñados para proporcionar energía de respaldo durante períodos cortos, generalmente de hasta unas pocas horas, y para reducir la demanda de energía durante las horas pico. También se utilizan para mejorar la calidad de la energía al proporcionar regulación de voltaje y control de frecuencia.

En comparación, los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala tienen una capacidad mucho mayor que los sistemas de almacenamiento de energía C&I. Por lo general, tienen una capacidad de decenas a cientos de megavatios y están diseñados para almacenar energía de fuentes renovables como la eólica y la solar. Estos sistemas pueden almacenar energía durante períodos más largos, que van desde varias horas hasta varios días, y se utilizan para proporcionar servicios de red como reducción de picos, equilibrio de carga y regulación de frecuencia.

Almacenamiento de energía C&I frente a almacenamiento de baterías a gran escala: tamaño
El tamaño físico de los sistemas de almacenamiento de energía C&I también suele ser más pequeño que el de los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala. Los sistemas de almacenamiento de energía de C&I se pueden instalar in situ o de forma remota y están diseñados para ser compactos y fácilmente integrados en edificios o instalaciones existentes. Por el contrario, los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala requieren más espacio y normalmente están ubicados en campos grandes o en edificios especiales diseñados específicamente para albergar las baterías y otros equipos asociados.

La diferencia de tamaño y capacidad entre el almacenamiento de energía C&I y los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala se debe principalmente a las diferentes aplicaciones para las que están diseñados. Los sistemas de almacenamiento de energía de C&I están destinados a proporcionar energía de respaldo y reducir la demanda de energía durante las horas pico para instalaciones individuales. Por el contrario, los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala están destinados a proporcionar almacenamiento de energía a una escala mucho mayor para respaldar la integración de fuentes de energía renovables en la red y brindar servicios de red a la comunidad en general.

Almacenamiento de energía C&I versus almacenamiento de baterías a gran escala: baterías
Almacenamiento de energía comercial e industrial.Utiliza baterías basadas en energía. El almacenamiento de energía comercial e industrial tiene requisitos de tiempo de respuesta relativamente bajos, y las baterías basadas en energía se utilizan para una consideración integral del costo y el ciclo de vida, el tiempo de respuesta y otros factores.

Las centrales eléctricas de almacenamiento de energía utilizan baterías de tipo eléctrico para regular la frecuencia. Al igual que el almacenamiento de energía comercial e industrial, la mayoría de las plantas de almacenamiento de energía utilizan baterías de tipo energético, pero debido a la necesidad de proporcionar servicios auxiliares de energía, el sistema de batería de almacenamiento de energía de la planta de energía FM para el ciclo de vida, los requisitos de tiempo de respuesta son mayores, para la frecuencia. regulación, las baterías de respaldo de emergencia deben elegir el tipo de energía, algunas compañías de almacenamiento de energía a escala de red lanzaron los tiempos de ciclo del sistema de batería de la planta de energía Algunas compañías de almacenamiento de energía a escala de red introdujeron los tiempos de ciclo del sistema de batería de la estación de energía pueden alcanzar aproximadamente 8000 veces, más que el tipo de energía normal batería.

Almacenamiento de energía C&I frente a almacenamiento de baterías a gran escala: BMS
El sistema de batería de almacenamiento de energía comercial e industrial puede proporcionar funciones de protección contra sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente, sobretemperatura, baja temperatura, cortocircuito y límite de corriente para elpaquete de batería. Los sistemas de baterías de almacenamiento de energía comerciales e industriales también pueden proporcionar funciones de ecualización de voltaje durante la carga, configuración de parámetros y monitoreo de datos a través de software en segundo plano, comunicación con muchos tipos diferentes de PCS y gestión inteligente conjunta de sistemas de almacenamiento de energía.

La central de almacenamiento de energía tiene un nivel estructural más complejo con la gestión unificada de baterías en capas y niveles. De acuerdo con las características de cada capa y nivel, la planta de almacenamiento de energía calcula y analiza varios parámetros y el estado operativo de la batería, realiza una gestión efectiva como ecualización, alarma y protección, para que cada grupo de baterías pueda lograr la misma salida y garantizar que el sistema alcance las mejores condiciones de funcionamiento y el mayor tiempo de funcionamiento. Puede proporcionar información precisa y eficaz sobre la gestión de la batería y mejorar en gran medida la eficiencia de utilización de la energía de la batería y optimizar las características de carga mediante la gestión de ecualización de la batería. Al mismo tiempo, puede maximizar la vida útil de la batería y garantizar la estabilidad, seguridad y confiabilidad del sistema de almacenamiento de energía.

Almacenamiento de energía C&I frente a almacenamiento de baterías a gran escala: PCS
El convertidor de almacenamiento de energía (PCS) es el dispositivo clave entre el dispositivo de almacenamiento de energía y la red; en términos relativos, el PCS de almacenamiento de energía comercial e industrial tiene una función relativamente única y es más adaptable. Los inversores de almacenamiento de energía comerciales e industriales se basan en conversión de corriente bidireccional, tamaño compacto, expansión flexible según sus propias necesidades y más fácil de integrar con el sistema de batería; con un rango de voltaje ultra amplio de 150-750 V, puede satisfacer las necesidades de baterías de plomo-ácido, baterías de litio, LEP y otras baterías en serie y paralelo; Carga y descarga unidireccional, adaptada a una variedad de tipos de inversores fotovoltaicos.

La central eléctrica de almacenamiento de energía PCS tiene función de soporte de red. El voltaje del lado CC del convertidor de la planta de energía de almacenamiento de energía es amplio, se pueden operar 1500 V a carga completa. Además de las funciones básicas del convertidor, también tiene funciones de soporte de red, como regulación de frecuencia primaria, función de programación rápida de carga de la red de origen, etc. La red es altamente adaptable y puede lograr una respuesta de energía rápida (<30 ms). .

Almacenamiento de energía industrial y comercial versus almacenamiento de baterías a gran escala: EMS
Las funciones del sistema EMS de almacenamiento de energía comercial e industrial son más básicas. La mayoría de los EMS de sistemas de almacenamiento de energía comerciales e industriales no necesitan aceptar el despacho de la red, solo necesitan hacer un buen trabajo de gestión de energía local, deben respaldar la gestión del equilibrio de la batería del sistema de almacenamiento, garantizar la seguridad operativa y respaldar una respuesta rápida de milisegundos. , para lograr una gestión integrada y regulación centralizada de los equipos del subsistema de almacenamiento de energía.

El sistema EMS de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía es más exigente. Además de la función básica de gestión de energía, también debe proporcionar una interfaz de despacho de red y una función de gestión de energía para el sistema de microrred. Debe admitir una variedad de estatutos de comunicación, tener una interfaz de despacho de energía estándar y ser capaz de administrar y monitorear la energía de aplicaciones como transferencia de energía, microrredes y regulación de frecuencia eléctrica, y admitir el monitoreo de sistemas complementarios de energía múltiple como como fuente, red, carga y almacenamiento.

Almacenamiento de energía industrial y comercial frente a almacenamiento de baterías a gran escala: aplicaciones
Los sistemas de almacenamiento de energía de C&I están diseñados principalmente para aplicaciones de gestión y almacenamiento de energía en el sitio o cerca del sitio, que incluyen:

• Energía de respaldo: los sistemas de almacenamiento de energía de C&I se utilizan para proporcionar energía de respaldo en caso de un corte o falla en la red. Esto garantiza que las operaciones críticas puedan continuar sin interrupciones, como centros de datos, hospitales y plantas de fabricación.
• Cambio de carga: Los sistemas de almacenamiento de energía de C&I pueden ayudar a reducir los costos de energía al cambiar el uso de energía de los períodos de máxima demanda a períodos de menor demanda, cuando la energía es más barata.
• Respuesta a la demanda: Los sistemas de almacenamiento de energía de C&I se pueden utilizar para reducir la demanda máxima de energía durante períodos de alto uso de energía, como durante las olas de calor, almacenando energía durante los períodos de menor demanda y luego descargándola durante los períodos de máxima demanda.
• Calidad de la energía: Los sistemas de almacenamiento de energía de C&I pueden ayudar a mejorar la calidad de la energía al proporcionar regulación de voltaje y control de frecuencia, lo cual es importante para equipos y componentes electrónicos sensibles.

Por el contrario, los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala están diseñados para aplicaciones de gestión y almacenamiento de energía a escala de red, que incluyen:

Almacenamiento de energía de fuentes renovables: los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala se utilizan para almacenar energía de fuentes renovables, como la eólica y la solar, que son intermitentes y requieren almacenamiento para proporcionar un suministro de energía constante.

• Reducción de picos: Los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala pueden ayudar a reducir la demanda máxima de energía al descargar la energía almacenada durante períodos de alta demanda, lo que puede ayudar a evitar la necesidad de costosas plantas de picos que solo se utilizan durante los períodos pico.
• Equilibrio de carga: los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala pueden ayudar a equilibrar la red almacenando energía durante períodos de baja demanda y descargándola durante períodos de alta demanda, lo que puede ayudar a prevenir cortes de energía y mejorar la estabilidad de la red.
• Regulación de frecuencia: los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala pueden ayudar a regular la frecuencia de la red proporcionando o absorbiendo energía para ayudar a mantener una frecuencia constante, lo cual es importante para garantizar la estabilidad de la red.

En conclusión, tanto el almacenamiento de energía C&I como los sistemas de almacenamiento en baterías a gran escala tienen aplicaciones y ventajas únicas. Los sistemas C&I mejoran la calidad de la energía y brindan respaldo a las instalaciones, mientras que el almacenamiento a gran escala integra la energía renovable y respalda la red. La elección del sistema adecuado depende de las necesidades de la aplicación, la duración del almacenamiento y la rentabilidad.

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