Introducción general a la aplicación del almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía es un eslabón clave del sistema eléctrico, que puede aplicarse a cualquier eslabón de "generación, transmisión, distribución y uso". La energía se genera y se utiliza inmediatamente.
Según el lugar de instalación del sistema de almacenamiento de energía, dividimos el aplicación de almacenamiento de energía en tres tipos principales: el lado de la generación de energía, el lado de la red eléctrica y el lado del usuario. En 2022, la industria del almacenamiento de energía se desarrolla rápidamente. Este artículo presenta varios escenarios actuales de aplicación del almacenamiento de energía.
Estación base 5G con almacenamiento de energía
La primera aplicación de almacenamiento de energía es la estación base 5G con almacenamiento de energía. Con el trasfondo de adaptarse activamente a los nuevos requisitos empresariales de la red 5G y ayudar a la transformación de la estructura energética, "la batería de litio para el almacenamiento de energía de comunicación y la inteligencia de la batería de litio" se ha convertido en la tendencia de los tiempos.
En términos de consumo de energía, la potencia máxima de una estación base 5G es 3-4 veces superior a la de una estación base 4G. La demanda de potencia en esta aplicación de almacenamiento de energía ha aumentado enormemente. Por otro lado, en la era 2G, 3G y 4G, el suministro de energía del emplazamiento es principalmente una respuesta pasiva, carente de planificación activa, lo que es fácil que lleve al despilfarro de recursos.
Ante la mayor demanda de energía, la mejora de la eficiencia del funcionamiento del sistema de la estación base 5G y la reducción del desperdicio de recursos se han convertido en el centro de atención de la construcción 5G. Por lo tanto, las características técnicas flexibles, inteligentes y eficientes de la almacenamiento electroquímico de energía lo convierten en una opción adecuada para la alimentación de reserva de la estación base 5G.
Centro de datos con proyecto de almacenamiento de energía
La segunda aplicación de almacenamiento de energía es el proyecto de centro de datos con almacenamiento de energía. El sistema de almacenamiento de energía está conectado al centro de datos, lo que puede mejorar la fiabilidad del suministro de energía del centro de datos y evitar la pérdida de datos causada por un corte de energía accidental.
El sistema de almacenamiento de energía mejora la economía de funcionamiento del centro de datos, las bajas emisiones de carbono y la conservación de la energía mediante la reducción de picos y el relleno de valles, la asignación de capacidad y otros mecanismos. La segunda aplicación de almacenamiento de energía puede analizarse en dos aspectos.
Fuente de alimentación de fondo del centro de datos
Un aspecto de la aplicación de almacenamiento de energía que hay que analizar es la alimentación de fondo del centro de datos. Los centros de datos tradicionales necesitan utilizar un gran número de baterías de plomo-ácido como energía de reserva, pero se desconoce el estado de las baterías.
En el centro de datos de almacenamiento de energía, la batería se descargará todos los días, y la tensión después de la descarga es clara, lo que facilita juzgar si la batería es buena o mala. Esta aplicación de almacenamiento de energía ayuda a eliminar a tiempo las baterías en mal estado y ahorra el coste de la prueba anual de carga falsa.
El acceso de los centros de datos al almacenamiento de energía puede ahorrar energía y generar ingresos
Esta es la segunda parte para hablar de la segunda aplicación de almacenamiento de energía. El acceso al sistema de almacenamiento de energía y el arbitraje a través de la diferencia de precio pico valle de las cargas de electricidad. El centro de datos ya no es una simple carga de potencia, sino que dispone de nodos de potencia llamables y ajustables, e incluso participa en la modulación de frecuencia de la red.
Esta aplicación de almacenamiento de energía de conmutación flexible favorece el modo óptimo de la red eléctrica, el centro de datos y la generación de nuevas energías para lograr la conservación de energía y la reducción de emisiones.
El 28 de enero de 2021 se puso en funcionamiento en Wuxi la primera estación energética integral "12 estaciones en una" del delta del río Yangtsé de China. La estación completa integra 12 instalaciones públicas urbanas, entre ellas:
● Subestación
● Estación de almacenamiento de energía
● Estación fotovoltaica distribuida
● Estación de suministro de frío y calor preinstalada
● Farola inteligente
● Patrulla no tripulada de enlace inteligente
● Sala de máquinas del centro de datos
● Microestación 5G
● Estación de recarga de vehículos eléctricos
● Estación de intercambio de energía para vehículos eléctricos
● Central eléctrica e
● Estación de lavado autoservicio
Tránsito ferroviario interurbano con almacenamiento de energía en volantes de inercia
El tránsito ferroviario interurbano con almacenamiento de energía en volantes de inercia es la tercera aplicación de almacenamiento de energía. Este escenario de aplicación de almacenamiento de energía libera energía eléctrica en caso de ausencia de catenaria o emergencia para garantizar el funcionamiento normal.
El tren puede almacenar energía eléctrica gracias a la tecnología de almacenamiento de energía. La distancia entre estaciones de transporte ferroviario urbano es corta, y los trenes arrancan y frenan con frecuencia, lo que consume mucha energía durante su funcionamiento. El tren producirá una cantidad considerable de energía en el proceso de frenado, que tiene valor de reciclaje.
Según las estadísticas, la energía generada por el frenado de los trenes de tránsito ferroviario puede alcanzar entre 20% y 40% del consumo energético del sistema de tracción. Si se aprovecha al máximo, esta aplicación de almacenamiento de energía reducirá significativamente el consumo energético del funcionamiento del tránsito ferroviario.
Almacenamiento de energía mediante volante de inercia pertenece al almacenamiento físico de energía. Se adopta la tecnología de suspensión magnética, y el rotor del volante de inercia funciona en una cámara de vacío sin resistencia al viento. El dispositivo de almacenamiento de energía del volante de inercia se instala en la subestación de tracción del tránsito ferroviario.
Cuando el tren entra en la estación para frenar, el volante de inercia absorbe energía y convierte la energía eléctrica en energía cinética, con una velocidad de hasta 20000 revoluciones por minuto; Cuando el tren acelera para salir de la estación, el volante de inercia libera energía, que convierte la energía cinética en energía eléctrica y libera energía para su uso por el tren. Esta aplicación de almacenamiento de energía tiene excelentes efectos de ahorro de energía y estabilización de la tensión.
Estación de carga con almacenamiento de energía fotovoltaica
La estación de carga de almacenamiento de energía fotovoltaica es la cuarta aplicación de almacenamiento de energía. En la era de los altos precios del petróleo y la subida de los mismos, los vehículos de nueva energía se han convertido en la elección de muchos propietarios de automóviles. En la actualidad, con el vigoroso desarrollo de los vehículos de nueva energía, también se está acelerando gradualmente la construcción de infraestructuras de carga.
Esta aplicación de almacenamiento de energía se está desarrollando bien en la actualidad. Como instalación de suministro de energía para mantener el funcionamiento de los vehículos de nueva energía, la estación de carga de los vehículos de nueva energía puede denominarse una toma de corriente adecuada.
Con el trasfondo de la neutralización del carbono, la superestación de carga que engloba "fotovoltaica+almacenamiento de energía+carga" ha atraído mucha atención. Por un lado, esta aplicación de almacenamiento de energía puede ayudar a resolver algunos problemas de redundancia de generación de energía y de conexión a la red en el proceso de aplicación de la fotovoltaica.
Por otro lado, la aplicación de almacenamiento de energía puede desempeñar una ventaja combinada para impulsar el desarrollo multidireccional de la fotovoltaica, el almacenamiento de energía y las pilas de carga.
Parque inteligente con cero emisiones de carbono y almacenamiento de energía
La siguiente aplicación de almacenamiento de energía es el parque inteligente de carbono cero con almacenamiento de energía. El parque industrial tiene una gran superficie y muchos equipos, como armarios y salas de máquinas.
Por lo tanto, los aparatos eléctricos se caracterizan por una gran potencia útil, una alta carga durante mucho tiempo y un gran consumo energético de los equipos. Además, el parque industrial tiene una gran diferencia de precios, lo que resulta idóneo para el arbitraje de picos valle de los proyectos de almacenamiento de energía.
En el Parque Industrial de Xingzhou, en Wuxi (China), hay una gran central de almacenamiento de energía con una potencia de 20 MW y una capacidad de 160 MWh, que ocupa el primer lugar entre las centrales comerciales de almacenamiento de energía de China. Durante el periodo de altas temperaturas de agosto, la descarga se produce casi una vez al día o dos, y la respuesta a la demanda dura más de 10 días. En todo agosto se descargaron unos 600.000 kilovatios hora de electricidad.
Hospital con almacenamiento de energía
El hospital con almacenamiento de energía de reserva es la sexta aplicación de almacenamiento de energía. El hospital es una unidad clave de consumo energético, y el consumo de energía de un día bajo temperaturas extremadamente altas en verano equivale al consumo total de energía de 3000 familias normales de cuatro miembros en un día.
El proyecto de almacenamiento de energía puede funcionar como SAI (sistema de alimentación ininterrumpida) para garantizar que las cargas importantes del hospital no se apaguen. Este escenario de aplicación del almacenamiento de energía ofrece una sólida garantía energética para el buen funcionamiento del hospital.
El 31 de diciembre de 2018, la primera fase del proyecto de almacenamiento de energía de 0,75MW/1,8MWh del China Fujian Magao'ai Memorial Hospital se puso en marcha con éxito. Este proyecto es el primer proyecto de almacenamiento de energía del sistema hospitalario en la provincia de Fujian.
Puede cortar el pico y llenar el valle de la red eléctrica cuando ésta es normal. Puede desconectar rápidamente la red eléctrica cuando está apagada, para garantizar el suministro eléctrico de las cargas importantes del hospital.
Petróleo con almacenamiento de energía
La séptima aplicación del almacenamiento de energía es el petróleo con almacenamiento de energía. Todas las grandes petroleras han desplegado el almacenamiento de energía para ayudar al país a alcanzar el objetivo de "doble carbono" y acelerar al mismo tiempo la transformación energética.
Para las empresas petroleras y gasistas, la construcción de centrales de generación, distribución y almacenamiento de nuevas energías es el único camino. Las empresas químicas y de refinado también tienen una perspectiva de aplicación prometedora.
Se entiende que las empresas tienen que hacer frente a los mayores retos que plantea la generación de electricidad a partir de energías renovables: la volatilidad y la intermitencia, tanto si construyen centrales eólicas como fotovoltaicas.
Cómo obtener un suministro de energía limpia continuo y estable y garantizar la producción normal y la vida de la región petrolera las 24 horas del día, la clave es asignar almacenamiento. He aquí las 10 principales empresas de baterías de almacenamiento de energía.
Debido a la operación de campo del equipo de pruebas de petróleo y gas, la energía es suministrada principalmente por el generador diesel, y no hay suministro de energía económica fiable fija y continua. El uso de la aplicación de almacenamiento de energía del sistema de almacenamiento de energía de la batería de litio rentable puede resolver los problemas de suministro de energía discontinua, cuello de la batería, etc.
Almacenamiento de energía con microrredes
Ahora le toca el turno a la siguiente aplicación del almacenamiento de energía, es decir, el almacenamiento de energía con microrredes. La microrred, también conocida como sistema de isla de energía distribuida, combina sistemáticamente generadores, cargas, dispositivos de almacenamiento de energía y dispositivos de control para formar una única unidad controlable, que suministra simultáneamente electricidad y calor a los usuarios.
Esta aplicación de almacenamiento de energía es aplicable al consumo eléctrico en zonas remotas y algunos lugares que no pueden ser cubiertos por grandes redes eléctricas, como islas, zonas montañosas remotas, etc.
El sistema inteligente de gestión energética de microrredes de Sansha en el Mar de China Meridional es un proyecto de demostración de aplicación en el campo de la tecnología energética de China, que ha sido objeto de tres años de investigación y práctica.
La estación principal del sistema está instalada en la isla de Yongxing, que puede realizar la recogida y supervisión de diversos datos de carga, como el generador diésel, el sistema fotovoltaico, el sistema de almacenamiento de energía, la subred principal, la desalinización de agua de mar, la pila de carga, etc.
Desde el funcionamiento de prueba del sistema en 2017, la tasa de fiabilidad del suministro eléctrico ha sido de 100%, la tasa de cualificación de la tensión ha sido de 100% y la tasa de consumo de energía limpia ha sido de 100%. Se han ahorrado cientos de toneladas de diésel mediante el uso de energías limpias como la fotovoltaica durante más de un año.
Eólica fotovoltaica+almacenamiento de energía
La energía eólica fotovoltaica+almacenamiento de energía es la novena aplicación de almacenamiento de energía. Por el lado de la generación de energía, la proporción de distribución y almacenamiento de la nueva generación de energía ha aumentado gradualmente, y algunas regiones han forzado la distribución y el almacenamiento de energía, lo que también ha abierto una vía de desarrollo para compartir el almacenamiento de energía y otros modos.
Desde 2021, un total de 24 provincias y regiones de China han emitido nuevas políticas de asignación y almacenamiento de energía, entre las cuales muchos lugares han presentado requisitos claros para la aplicación de almacenamiento de energía de la construcción de apoyo fotovoltaico distribuido. Entre estos documentos, Zaozhuang, Shandong, tiene el requisito más alto para la capacidad de almacenamiento, que es construir almacenamiento de energía para 15%~30% de la capacidad instalada y dura de 2~4 horas.
Almacenamiento de energía compartido con la red eléctrica
El almacenamiento compartido de energía con la red eléctrica es la última aplicación de almacenamiento de energía que se presenta en este artículo. En el sistema eléctrico tradicional, la curva de salida de energía es relativamente estable, pero la curva de consumo fluctúa muchas veces al día, lo que dificulta la adaptación a la curva de oferta y demanda del sistema eléctrico.
El almacenamiento de energía en el lado de la red está conectado a la red de transmisión o a la red de distribución, que es despachada uniformemente por la empresa de la red, y puede participar de forma independiente en la regulación de la red.
El sistema de ahorro de picos de consumo y almacenamiento de energía en red permite reducir los picos de consumo y modular la frecuencia mediante un almacenamiento elevado y una descarga reducida para garantizar la estabilidad de la red. Al mismo tiempo, también puede mejorar la capacidad de transmisión de la red eléctrica, aliviar la congestión y servir como suministro eléctrico de reserva de emergencia en caso de avería.
