Armazenamento de energia C&I versus armazenamento de bateria em grande escala

À medida que o mundo avança em direção a um futuro energético mais sustentável e mais limpo, os sistemas de armazenamento de energia tornaram-se uma componente crítica do mix energético. Entre esses sistemas, o armazenamento de energia comercial e industrial (C&I) e o armazenamento de baterias em grande escala 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 principalmente integrado e construído com um gabinete. Os sistemas de armazenamento de energia comercial e industrial são projetados para fornecer energia de reserva para instalações como edifícios comerciais, hospitais e data centers. Esses sistemas são normalmente menores que os grandes sistemas de armazenamento de bateria, com capacidades que variam de algumas centenas de quilowatts a vários megawatts, e são projetados para fornecer energia por curtos períodos de tempo, muitas vezes até algumas horas. Os sistemas de armazenamento de energia comerciais e industriais 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 em 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 energia eólica e solar. Esses sistemas têm capacidades de dezenas a centenas de megawatts e podem armazenar energia por longos períodos de tempo, variando de algumas horas a vários dias. Eles são frequentemente usados ​​para fornecer serviços de rede, como redução de pico, balanceamento de carga e regulação de frequência. Grandes sistemas de armazenamento de baterias podem estar 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 avança em direção a um mix energético mais sustentável.

Diagrama de estrutura do sistema de armazenamento de energia comercial e industrial

Diagrama da estrutura do sistema da planta de armazenamento de energia

Armazenamento de energia C&I versus armazenamento de bateria em grande escala: capacidade
Os sistemas de armazenamento de energia comercial e industrial (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 algumas horas, e para reduzir a demanda de energia durante 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 bateria em grande escala têm uma capacidade muito maior do que os sistemas de armazenamento de energia C&I. Eles normalmente têm capacidade de dezenas a centenas de megawatts e são projetados para armazenar energia de fontes renováveis, como 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, balanceamento de carga e regulação de frequência.

Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de bateria em grande escala: tamanho
O tamanho físico dos sistemas de armazenamento de energia C&I também é normalmente menor do que os sistemas de armazenamento de bateria em grande escala. Os sistemas de armazenamento de energia C&I podem ser instalados no local ou remotamente e são projetados para serem compactos e facilmente integrados em edifícios ou instalações existentes. Em contraste, os sistemas de armazenamento de baterias em grande escala requerem mais espaço e estão normalmente localizados em grandes campos ou em edifícios especiais especificamente concebidos para alojar as baterias e outros equipamentos associados.

A diferença de tamanho e capacidade entre o armazenamento de energia C&I e os sistemas de armazenamento de bateria em grande escala deve-se principalmente às diferentes aplicações para as quais foram projetados. Os sistemas de armazenamento de energia C&I destinam-se a fornecer energia de reserva e reduzir a demanda de energia durante os horários de pico para instalações individuais. Em contraste, os sistemas de armazenamento de baterias em grande escala destinam-se a fornecer armazenamento de energia numa escala muito maior para apoiar a integração de fontes de energia renováveis ​​na rede e para fornecer serviços de rede à comunidade em geral.

Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de bateria em grande escala: baterias
Armazenamento de energia comercial e industrialusa baterias baseadas em energia. O armazenamento de energia comercial e industrial tem requisitos de tempo de resposta relativamente baixos, e baterias baseadas em energia são usadas para consideração abrangente de custo e ciclo de vida, tempo de resposta e outros fatores.

As usinas de armazenamento de energia usam baterias do tipo energia para regulação de frequência. Semelhante ao armazenamento de energia comercial e industrial, a maioria das usinas de armazenamento de energia usam baterias do tipo energia, mas devido à necessidade de fornecer serviços auxiliares de energia, o sistema de bateria de armazenamento de energia da usina FM para ciclo de vida, requisitos de tempo de resposta são maiores, para frequência regulamentação, baterias de backup de emergência precisam escolher o tipo de energia, algumas empresas de armazenamento de energia em escala de rede lançaram os tempos de ciclo do sistema de bateria da usina Algumas empresas de armazenamento de energia em escala de rede introduziram os tempos de ciclo do sistema de bateria da estação de energia podem chegar a cerca de 8.000 vezes, maior que o tipo de energia comum bateria.

Armazenamento de energia C&I versus armazenamento de bateria em grande escala: BMS
O sistema de bateria de armazenamento de energia comercial e industrial pode fornecer funções de proteção contra sobrecarga, descarga excessiva, sobrecorrente, superaquecimento, subtemperatura, curto-circuito e limite de corrente para obateria. 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 de fundo, 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 de estrutura 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 vários parâmetros e status operacional da bateria, realiza um gerenciamento eficaz como equalização, alarme e proteção, para que cada grupo de baterias possa atingir saída igual e garantir que o sistema atinja a melhor condição de operação e o maior tempo de operação. Ele pode fornecer informações precisas e eficazes sobre o gerenciamento da bateria e melhorar significativamente a eficiência da utilização da energia da bateria e otimizar as características da carga por meio do gerenciamento de equalização da bateria. Ao mesmo tempo, pode maximizar a vida útil da bateria e garantir a estabilidade, segurança e confiabilidade do sistema de armazenamento de energia.

Armazenamento de energia C&I vs. armazenamento de bateria em grande escala: PCS
O conversor de armazenamento de energia (PCS) é o dispositivo chave entre o dispositivo de armazenamento de energia e a rede. Relativamente falando, o PCS de armazenamento de energia comercial e industrial é relativamente de função única e mais adaptável. Os inversores de armazenamento de energia comercial e industrial são baseados na conversão de corrente bidirecional, tamanho compacto, expansão flexível de acordo com suas próprias necessidades, mais fáceis de integrar com o sistema de bateria; com faixa de tensão ultra-ampla de 150-750 V, pode atender às necessidades de baterias de chumbo-ácido, baterias de lítio, LEP e outras baterias em série e paralelo; carga e descarga unidirecional, adaptada a uma variedade de tipos de inversores fotovoltaicos.

A usina de armazenamento de energia PCS tem função de suporte à rede. A tensão do lado CC do conversor da usina de armazenamento de energia é ampla, 1500V pode ser operada em plena carga. Além das funções básicas do conversor, ele também possui funções de suporte à rede, como regulação de frequência primária, função de agendamento rápido de carga da rede de origem, etc. A rede é altamente adaptável e pode obter resposta rápida de energia (<30ms) .

Armazenamento de energia industrial e comercial versus armazenamento de bateria em grande escala: EMS
As funções do sistema EMS de armazenamento de energia comercial e industrial são mais básicas. A maior parte do sistema de armazenamento de energia comercial e industrial EMS não precisa aceitar o despacho da rede, só precisa fazer um bom trabalho de gerenciamento de energia local, precisa apoiar o gerenciamento do equilíbrio da bateria do sistema de armazenamento, para garantir a segurança operacional, para apoiar uma resposta rápida em milissegundos , para alcançar a gestão integrada e a regulação centralizada dos equipamentos do subsistema de armazenamento de energia.

O sistema EMS de centrais 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, e apoiar o monitoramento de sistemas complementares multienergéticos, como como origem, rede, carga e armazenamento.

Armazenamento de energia industrial e comercial versus armazenamento de bateria em grande escala: aplicações
Os sistemas de armazenamento de energia C&I são projetados principalmente para aplicações de gerenciamento e armazenamento de energia no local ou próximo do local, incluindo:

• Energia de reserva: Os sistemas de armazenamento de energia C&I são usados ​​para fornecer energia de reserva em caso de interrupção ou falha na rede. Isso garante que operações críticas possam continuar ininterruptas, como data centers, hospitais e fábricas.
• Mudança de carga: Os sistemas de armazenamento de energia C&I podem ajudar a reduzir os custos de energia, transferindo o uso de energia dos períodos de pico de demanda para períodos fora de pico, quando a energia é mais barata.
• Resposta à procura: Os sistemas de armazenamento de energia C&I podem ser utilizados para reduzir a procura de energia de pico durante períodos de elevado consumo de energia, como durante ondas de calor, armazenando energia fora dos períodos de ponta e descarregando-a depois durante os períodos de procura de pico.
• 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 grande escala são projetados para aplicações de armazenamento e gerenciamento de energia em escala de rede, incluindo:

Armazenamento de energia proveniente de fontes renováveis: Os sistemas de armazenamento de baterias em grande escala são utilizados para armazenar energia proveniente de fontes renováveis, como a energia eólica e solar, que são intermitentes e requerem armazenamento para fornecer um fornecimento de energia consistente.

• Redução de pico: Sistemas de armazenamento de bateria em grande escala podem ajudar a reduzir a demanda de energia de pico, descarregando 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 períodos de pico.
• Balanceamento de carga: Os sistemas de armazenamento de baterias em grande escala podem ajudar a equilibrar a rede, armazenando energia durante períodos de baixa procura e descarregando-a durante períodos de elevada procura, o que pode ajudar a prevenir cortes de energia e melhorar a estabilidade da rede.
• Regulação de frequência: Os sistemas de armazenamento de baterias em grande 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.

Concluindo, tanto o armazenamento de energia C&I quanto os sistemas de armazenamento de baterias em grande 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 grande escala integra energia renovável e apoia a rede. A escolha do sistema certo depende das necessidades da aplicação, da duração do armazenamento e da relação custo-benefício.

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