Los sistemas de almacenamiento de energía abarcan una amplia categoría de tecnologías que almacenan energía eléctrica para su uso posterior. Injet HanCang proporciona sistemas de almacenamiento de energía para aplicaciones comerciales, industriales y de servicios públicos. Este artículo presenta una descripción general de las tecnologías de almacenamiento de energía, los componentes del sistema, las categorías de aplicaciones y las consideraciones técnicas para seleccionar sistemas de almacenamiento de energía.
Los sistemas de almacenamiento de energía incluyen múltiples tipos de tecnología. La tecnología más común para aplicaciones comerciales e industriales es el almacenamiento electroquímico mediante baterías. Injet HanCang se centra en sistemas de almacenamiento de energía con baterías de fosfato de hierro y litio debido a su ciclo de vida, seguridad y características de rendimiento. La siguiente tabla compara las tecnologías de sistemas de almacenamiento de energía relevantes para aplicaciones comerciales e industriales. Tecnología Densidad de energía Densidad de energía Ciclo Eficiencia de vida Escala típica Litio fosfato de hierro 120 a 160 vatios hora por kilogramo 1000 a 2000 vatios por kilogramo 4000 a 6000 ciclos 88 a 91 por ciento 100 a 5000 kilovatios hora Níquel manganeso cobalto 200 a 250 vatios hora por kilogramo 800 a 1500 vatios por kilogramo 2000 a 3000 ciclos 90 a 93 por ciento 100 a 2000 kilovatios hora Plomo ácido 30 a 40 vatios hora por kilogramo 200 a 400 vatios por kilogramo 500 a 1000 ciclos 75 a 85 por ciento 50 a 1000 kilovatios hora Batería de flujo 15 a 30 vatios hora por kilogramo 50 a 100 vatios por kilogramo 10000 ciclos 70 a 80 por ciento 1000 a 10000 kilovatios hora Volante 5 a 10 vatios hora por kilogramo 5000 vatios por kilogramo 20000 ciclos 90 a 95 por ciento Hasta 100 kilovatios Injet HanCang selecciona el fosfato de hierro y litio como tecnología principal para sistemas de almacenamiento de energía comerciales e industriales. Esta selección proporciona el mejor equilibrio entre ciclo de vida, seguridad y costo para la mayoría de las aplicaciones.
Los sistemas de almacenamiento de energía de Injet HanCang incluyen varios componentes que trabajan juntos para proporcionar una funcionalidad completa. Los componentes principales incluyen el medio de almacenamiento (batería), el equipo de conversión de energía, el sistema de control y la gestión térmica. Los componentes adicionales incluyen aparamenta, transformadores y equipos de comunicación según lo requiera la aplicación. El banco de baterías es el medio de almacenamiento y suele ser el componente más grande en peso y costo. Los bancos de baterías Injet HanCang utilizan celdas prismáticas de fosfato de hierro y litio dispuestas en módulos.
Los módulos se instalan en bastidores dentro de un gabinete. El banco de baterías incluye un sistema de gestión de baterías que monitorea cada celda. El equipo de conversión de energía incluye uno o más inversores que convierten energía CC en energía CA para descarga y energía CA en energía CC para carga. Los inversores son bidireccionales, lo que significa que pueden funcionar tanto en modo de carga como de descarga. El equipo de conversión de energía incluye dispositivos de protección que incluyen disyuntores, fusibles y protectores contra sobretensiones. El sistema de control incluye el sistema de gestión de energía, que ejecuta la estrategia operativa. El sistema de gestión de energía recibe entradas de la instalación, la red y la batería. Determina cuándo cargar y descargar según los parámetros programados.
Los sistemas de almacenamiento de energía sirven para múltiples aplicaciones en diferentes segmentos de clientes. La siguiente tabla muestra las principales aplicaciones y sus características. Aplicación Segmento de clientes Beneficio Duración típica Rango de potencia típico Reducción de carga de demanda Comercial, industrial Facturas de servicios públicos más bajas 15 a 60 minutos 100 a 1000 kilovatios Arbitraje Comercial, industrial Costos de energía más bajos 2 a 4 horas 100 a 1000 kilovatios Energía de respaldo Comercial, industrial, crítico Confiabilidad de energía 1 a 4 horas 100 a 2000 kilovatios Suavizado solar Comercial con fotovoltaica Mayor utilización de fotovoltaica 2 a 4 horas 100 a 500 kilovatios Regulación de frecuencia Servicios públicos Estabilidad de la red Segundos a minutos 1000 a 10000 kilovatios Aplazamiento de la transmisión Ahorro de costos en infraestructura de servicios públicos 1 a 4 horas 1000 a 10000 kilovatios Los sistemas de almacenamiento de energía Injet HanCang sirven aplicaciones comerciales e industriales como segmentos primarios. La empresa también ofrece sistemas para aplicaciones a escala de servicios públicos a través de su línea de productos a gran escala.
La selección de sistemas de almacenamiento de energía requiere la consideración de múltiples factores técnicos. El primer factor es el requisito del ciclo de vida. Las aplicaciones con ciclos diarios requieren baterías con ciclos de vida prolongados. Las baterías de fosfato de hierro y litio con cuatro mil a seis mil ciclos son adecuadas para el ciclismo diario. Las baterías de plomo ácido con quinientos ciclos no son adecuadas para aplicaciones de ciclos diarios. El segundo factor es la relación potencia-energía. Algunas aplicaciones requieren alta potencia durante un período breve. Las aplicaciones de energía de respaldo generalmente requieren de tres a cuatro horas de duración de descarga, lo que corresponde a una relación potencia-energía de cero punto dos cinco a cero punto tres tres. Las aplicaciones de reducción de picos pueden requerir sólo de quince a treinta minutos de descarga, lo que corresponde a una mayor relación potencia-energía. El tercer factor es el rango de temperatura de funcionamiento. Los sistemas de almacenamiento de energía instalados en espacios no acondicionados deben funcionar en un amplio rango de temperaturas. Los sistemas de almacenamiento de energía Injet HanCang incluyen gestión térmica que mantiene la temperatura de la batería dentro del rango óptimo incluso en entornos difíciles. El cuarto factor es la integración con el equipo existente. Los sistemas de almacenamiento de energía deben conectarse al sistema de energía de la instalación. La integración puede requerir coordinación con aparamenta, generadores y sistemas de energía renovable. Injet HanCang proporciona ingeniería de integración como parte del diseño del sistema.
Varios conocimientos técnicos de los proyectos del sistema de almacenamiento de energía Injet HanCang guían las decisiones de selección. La primera idea es que la propuesta de valor varía significativamente según la región. Las instalaciones en regiones con cargos de alta demanda se benefician más de la reducción de picos. Las instalaciones en regiones con bajos cargos de demanda pero altos precios de la energía son las que más se benefician del arbitraje. La aplicación óptima depende de la estructura de tarifas de los servicios públicos locales. La segunda idea es que el rendimiento del sistema de almacenamiento de energía se degrada con el tiempo. La capacidad disminuye aproximadamente entre uno y dos por ciento por año. La capacidad de potencia también disminuye, aunque a un ritmo más lento. Injet HanCang proporciona proyecciones de degradación de la capacidad basadas en el perfil operativo esperado. Estas proyecciones ayudan a los clientes a planificar el reemplazo de la batería. La tercera idea es que los sistemas de almacenamiento de energía pueden proporcionar múltiples flujos de valor simultáneamente. Un solo sistema puede proporcionar reducción de la demanda, arbitraje y energía de respaldo. Los sistemas de gestión de energía Injet HanCang coordinan estos flujos de valor para maximizar el beneficio total. El algoritmo de control prioriza las aplicaciones en función de su valor económico y limitaciones operativas.
El argumento económico a favor de los sistemas de almacenamiento de energía depende del costo del sistema, las tarifas de los servicios públicos y los incentivos disponibles. Injet HanCang desarrolló un modelo económico basado en datos de instalaciones completadas. El modelo proporciona orientación sobre los rendimientos esperados y los períodos de recuperación. La siguiente tabla muestra los parámetros económicos para diferentes escenarios de aplicación. Escenario Sistema Costo por kilovatio hora Ahorros anuales por kilovatio hora Período de recuperación Tasa interna de retorno Reducción de la demanda sólo 350 dólares 75 dólares 4,7 años 16 por ciento Sólo arbitraje 350 dólares 60 dólares 5,8 años 12 por ciento Híbrido (demanda más arbitraje) 350 dólares 95 dólares 3,7 años 21 por ciento Sólo respaldo 350 dólares 40 dólares 8,8 años 6 por ciento El escenario híbrido proporciona el mayor rendimiento porque el sistema captura múltiples flujos de valor. El escenario de solo respaldo proporciona el retorno más bajo porque la energía de respaldo no se utiliza con frecuencia. Sin embargo, la energía de respaldo tiene un valor que va más allá del retorno financiero directo en términos de evitar la interrupción del negocio.
Los tipos principales incluyen electroquímicos (baterías), mecánicos (volantes, hidrobombeo), térmicos (almacenamiento de hielo, sales fundidas) y químicos (hidrógeno). Injet HanCang proporciona sistemas de almacenamiento de energía electroquímicos que utilizan baterías de fosfato de hierro y litio.
La instalación suele tardar de dos a ocho semanas, según el tamaño del sistema y las condiciones del sitio. Los sistemas de mayor escala requieren períodos de instalación más largos. La puesta en servicio añade de dos a cinco días.
Los sistemas de almacenamiento de energía requieren pruebas de capacidad e inspección térmica anuales. Los filtros del sistema de enfriamiento requieren limpieza trimestral. El software de gestión de batería recibe actualizaciones anualmente. Injet HanCang proporciona programas de mantenimiento con cada sistema.
Sí, los sistemas de almacenamiento de energía Injet HanCang incluyen monitoreo remoto a través de un portal web. Los usuarios autorizados pueden ver el estado del sistema, los datos de rendimiento y las alertas desde cualquier dispositivo conectado a Internet.
Injet HanCang ofrece una garantía de cinco años para el sistema completo. El banco de baterías tiene una garantía de rendimiento separada de diez años con retención de capacidad del setenta por ciento. Hay garantías extendidas disponibles.
Los sistemas de almacenamiento de energía Injet HanCang brindan soluciones completas para aplicaciones comerciales, industriales y de servicios públicos. Los sistemas utilizan baterías de fosfato de hierro y litio para su ciclo de vida y seguridad. Los componentes incluyen bancos de baterías, conversión de energía, controles y gestión térmica. Las aplicaciones incluyen reducción de la demanda, arbitraje, energía de respaldo e integración de energías renovables. Las consideraciones técnicas para la selección incluyen el ciclo de vida, la relación potencia-energía, la temperatura de funcionamiento y los requisitos de integración. El análisis económico muestra períodos de recuperación de tres a siete años dependiendo de la aplicación. Los clientes pueden solicitar una consulta sobre el sistema de almacenamiento de energía a Injet HanCang.