Un sistema de almacenamiento de energía en baterías es una solución integrada que almacena energía eléctrica en baterías para su uso posterior. Injet HanCang proporciona sistemas de almacenamiento de energía en baterías para aplicaciones comerciales, industriales y de servicios públicos. Este artículo presenta los componentes del sistema, los modos operativos, las características de rendimiento y ejemplos de aplicaciones de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías.
Un sistema completo de almacenamiento de energía por batería de Injet HanCang incluye cinco subsistemas principales. El primer subsistema es el banco de baterías, formado por celdas de fosfato de hierro y litio dispuestas en módulos y racks. El banco de baterías proporciona el medio de almacenamiento de energía e incluye circuitos de monitoreo de celdas. El segundo subsistema es el sistema de conversión de energía, que incluye inversores y convertidores DC-DC. El sistema de conversión de energía gestiona el flujo de energía entre la batería, la red y la carga. El sistema incluye capacidad de carga y descarga. El tercer subsistema es el sistema de gestión de la batería. El sistema de gestión de baterías monitorea los voltajes, temperaturas y corrientes de las celdas individuales. Garantiza que las celdas funcionen dentro de límites seguros y equilibra los voltajes de las celdas durante la carga. El sistema de gestión de baterías se comunica con el sistema de gestión de energía. El cuarto subsistema es el sistema de gestión de energía. El sistema de gestión de energía controla el funcionamiento general del sistema de almacenamiento de energía en batería. Ejecuta el algoritmo de despacho, gestiona la interconexión de la red y proporciona funciones de interfaz de usuario. El quinto subsistema es el sistema de gestión térmica. El sistema de gestión térmica mantiene la temperatura de la batería dentro del rango óptimo. Incluye unidades de refrigeración, bombas y sensores de temperatura.
Los sistemas de almacenamiento de energía de batería Injet HanCang funcionan en múltiples modos según los requisitos de la aplicación. La siguiente tabla describe los modos operativos estándar. Modo Descripción Beneficio principal Aplicación típica Reducción de picos Descarga durante períodos de alta demanda Reducción de carga de demanda Edificios comerciales Arbitraje Carga a tasas bajas, descarga a tasas altas Reducción de costos de energía Instalaciones con tasas de tiempo de uso Respaldo Proporcionar energía durante cortes de red Confiabilidad de energía Instalaciones críticas Soporte de voltaje Inyectar o absorber energía reactiva Calidad de energía Instalaciones industriales Suavizado solar Salida solar variable suave Integración renovable Sitios de almacenamiento de energía solar El sistema de almacenamiento de energía de batería puede cambiar entre modos automáticamente según las condiciones. Por ejemplo, el sistema puede funcionar en modo de arbitraje durante el funcionamiento normal y cambiar automáticamente al modo de respaldo cuando se detecta un corte de red.
Los sistemas de almacenamiento de energía de batería Injet HanCang tienen características de rendimiento documentadas basadas en pruebas de laboratorio y operaciones de campo. La siguiente tabla muestra los parámetros clave de rendimiento. Parámetro Valor Condición de prueba Eficiencia de ida y vuelta 88 a 91 por ciento Ciclo completo a 25 Celsius Tiempo de respuesta Menos de 50 milisegundos Para activación del modo de respaldo Capacidad a 0,5 C de descarga 100 por ciento de los 25 Celsius nominales Capacidad a 2 C de descarga nominal 92 por ciento de los 25 Celsius nominales Capacidad a -10 Celsius 85 por ciento de la descarga de 0,5 C nominales Capacidad a 40 Celsius 95 por ciento de la descarga de 0,5 C nominales Tasa de autodescarga Menos más del 2 por ciento por mes En espera a 25 grados Celsius La eficiencia de un sistema de almacenamiento de energía de batería depende del nivel de potencia operativa. La eficiencia es máxima entre el cincuenta y el ochenta por ciento de la potencia nominal. Los sistemas de almacenamiento de energía de batería Injet HanCang mantienen una eficiencia superior al noventa por ciento en todo este rango.
El dimensionamiento adecuado de un sistema de almacenamiento de energía en batería requiere hacer coincidir las capacidades del sistema con los requisitos de la aplicación. Injet HanCang utiliza una metodología de dimensionamiento que considera los requisitos de potencia, los requisitos de energía y las limitaciones operativas. El requisito de energía está determinado por la carga máxima que debe soportar el sistema de almacenamiento de energía de la batería. Para aplicaciones de reducción de picos, el requisito de energía es la diferencia entre la carga máxima de la instalación y el límite máximo deseado. Para aplicaciones de respaldo, el requisito de energía es la carga crítica total. El requerimiento de energía está determinado por la duración de la descarga. Para aplicaciones de reducción de picos, el requisito de energía es el requisito de potencia multiplicado por la duración típica del pico. Para aplicaciones de respaldo, el requisito de energía es el requisito de energía multiplicado por la duración requerida del respaldo. Las restricciones operativas incluyen el estado de carga mínimo, el estado de carga máximo y la profundidad de descarga permitida. Los sistemas de almacenamiento de energía de batería Injet HanCang normalmente funcionan entre el veinte y el noventa por ciento del estado de carga. Esta ventana proporciona el noventa por ciento de la capacidad utilizable al tiempo que extiende la vida útil de la batería.
Varios conocimientos técnicos del diseño del sistema de almacenamiento de energía en batería Injet HanCang mejoran el rendimiento del sistema. La primera idea es que el equilibrio celular afecta significativamente la utilización de la capacidad. Las celdas que no están balanceadas limitan la capacidad utilizable de la cadena porque la celda de menor voltaje determina cuándo la cadena debe dejar de descargarse. Los sistemas de almacenamiento de energía de batería Injet HanCang incluyen un equilibrio pasivo que ecualiza los voltajes de las celdas durante la fase de carga de voltaje constante. El circuito de equilibrio reduce la variación de voltaje de cincuenta milivoltios a menos de diez milivoltios. La segunda idea es que las tasas de carga y descarga afectan el ciclo de vida. Las tasas de C más altas provocan más revestimiento de litio y tensión mecánica. Los sistemas de almacenamiento de energía de batería Injet HanCang están diseñados para una tasa de descarga continua máxima de un C. Se permiten descargas ocasionales de uno punto cinco C para eventos pico que duran menos de quince minutos. Esta gestión de tasas extiende la vida útil del ciclo en aproximadamente un treinta por ciento en comparación con los sistemas que operan rutinariamente a altas tasas de C. La tercera idea es que el diseño del sistema de refrigeración afecta tanto al rendimiento como a la vida útil. Las celdas de la batería generan calor durante la carga y descarga. La generación de calor es mayor a tasas de C más altas. Los sistemas de almacenamiento de energía de batería Injet HanCang incluyen sistemas de refrigeración dimensionados para la máxima generación de calor esperada. El sistema de enfriamiento mantiene la temperatura de la celda dentro de una banda de cinco grados, evitando puntos calientes que aceleran la degradación.
Un campus universitario instaló un sistema de almacenamiento de energía en batería Injet HanCang para reducir la demanda máxima y proporcionar respaldo para los equipos de investigación. El sistema tiene una capacidad de dos mil kilovatios-hora y una potencia nominal de mil kilovatios. El sistema sirve a un edificio del campus con alta ocupación diurna y cargas significativas de laboratorios de investigación. Después de doce meses de funcionamiento, el sistema redujo la demanda máxima en un veintidós por ciento y proporcionó energía de respaldo durante tres eventos de la red. La universidad reporta ahorros anuales de ochenta mil dólares. Una instalación de fabricación instaló un sistema de almacenamiento de energía en batería Injet HanCang para respaldar una nueva línea de producción. La instalación experimentó caídas de voltaje que provocaron interrupciones en la producción. El sistema de almacenamiento de energía de la batería proporciona soporte de voltaje durante las caídas y evita paradas de producción. El sistema tiene una capacidad de quinientos kilovatios-hora y reacciona a las perturbaciones de tensión en cincuenta milisegundos. La instalación no reporta interrupciones de producción relacionadas con la calidad de la energía desde su instalación.
La eficiencia típica de ida y vuelta es del ochenta y ocho al noventa y uno por ciento. Esto significa que por cada cien kilovatios-hora de electricidad utilizada para cargar, entre ochenta y ocho y noventa y un kilovatios-hora están disponibles para descargar.
La instalación suele tardar de dos a seis semanas, según el tamaño del sistema y las condiciones del sitio. La puesta en servicio requiere de dos a tres días adicionales.
Injet HanCang ofrece una garantía integral de cinco años para los sistemas de almacenamiento de energía en baterías. El banco de baterías tiene una garantía de rendimiento separada de diez años con retención de capacidad del setenta por ciento.
Sí, los sistemas de almacenamiento de energía en batería Injet HanCang incluyen una entrada de CC para controladores de carga solar. El sistema de gestión de energía coordina la carga solar y la carga de la red en función de la energía solar disponible y las tarifas de los servicios públicos.
El sistema requiere mantenimiento anual que incluye pruebas de capacidad, inspección térmica y actualizaciones de software. Los filtros del sistema de enfriamiento requieren limpieza trimestral. El costo total de mantenimiento anual es de aproximadamente dos mil dólares por megavatio-hora de capacidad.
Los sistemas de almacenamiento de energía en batería Injet HanCang brindan soluciones integradas para aplicaciones comerciales, industriales y de servicios públicos. El sistema incluye bancos de baterías, conversión de energía, gestión de baterías, gestión de energía y subsistemas de gestión térmica. Los modos operativos incluyen reducción de picos, arbitraje, respaldo, soporte de voltaje y suavizado solar. Las características de rendimiento incluyen una eficiencia de ida y vuelta del ochenta y ocho al noventa y uno por ciento y un tiempo de respuesta inferior a cincuenta milisegundos. Los conocimientos técnicos sobre el equilibrio de celdas, la gestión de tasas y el diseño de refrigeración mejoran el rendimiento del sistema. Los ejemplos de aplicaciones demuestran la reducción de costos y la mejora de la confiabilidad. Los clientes pueden solicitar un diseño de sistema de almacenamiento de energía de batería a Injet HanCang.