A menudo es difícil suministrar electricidad fiable en lugares alejados de la red eléctrica. Los sitios de construcción remotos, las operaciones mineras, las instalaciones de petróleo y gas, las islas, las estaciones de telecomunicaciones y las comunidades aisladas pueden tener acceso limitado a la red o ninguna conexión a la red.
Para estas aplicaciones, un El sistema de batería de microrred fuera de la red puede combinar el almacenamiento de energía de la batería con energía solar fotovoltaica, generación diésel y gestión inteligente de la energía para crear una red eléctrica local independiente.
En lugar de depender exclusivamente de generadores diésel, una microrred moderna en áreas remotas puede utilizar energía solar como fuente primaria, almacenamiento en baterías para equilibrar la oferta y la demanda, y generación diésel como respaldo cuando la generación renovable es insuficiente.
Las soluciones de almacenamiento de energía HanCang de INJET New Energy están diseñadas para aplicaciones remotas y fuera de la red, con configuraciones que incluyen sistemas de 261 kWh y 522 kWh y capacidades integradas de fotovoltaica, almacenamiento de baterías, gestión de diésel y control inteligente.
Alimentar una ubicación remota es fundamentalmente diferente a suministrar electricidad a un edificio conectado a una red pública estable.
Extender las líneas de transmisión a un sitio aislado puede requerir una inversión significativa en infraestructura, mientras que el transporte de combustible diésel a largas distancias puede aumentar los costos operativos y crear riesgos logísticos.
Una microrred de batería independiente ofrece otro enfoque.
En lugar de depender de una fuente de generación, el sistema puede coordinar varias fuentes:
Energía solar fotovoltaica
Almacenamiento de energía en batería
Generador diésel
Cargas eléctricas locales
Sistema de conversión de energía
Sistema de gestión de energía.
Esta arquitectura permite generar, almacenar y distribuir energía localmente sin depender de una conexión permanente de servicios públicos.
Para la infraestructura remota, el objetivo no es simplemente generar electricidad. El sistema debe proporcionar energía estable, continua y controlable bajo condiciones climáticas y de carga cambiantes..
Una microrred típica de área remota se puede estructurar como:
Energía solar fotovoltaica → Almacenamiento en batería → Cargas locales
con:
Generador diésel → Energía de respaldo
y un EMS que coordina todo el sistema.
Durante los períodos de fuerte generación solar, la electricidad fotovoltaica puede suministrar la carga directamente mientras el exceso de energía carga la batería.
Cuando la producción solar disminuye, la batería puede descargarse para soportar la carga.
Si la energía de la batería se vuelve insuficiente debido a un clima nublado prolongado o una alta demanda, el EMS puede coordinar el generador diésel para proporcionar energía adicional.
Esto crea una arquitectura de energía híbrida en lugar de un sistema de generación de fuente única.
INJET describe este tipo de arquitectura de energía remota como un sistema integrado de batería solar y diésel, en el que el almacenamiento de batería actúa como un amortiguador dinámico entre la generación renovable, las cargas y la generación de respaldo.
Un sistema confiable de almacenamiento de baterías fuera de la red para áreas remotas normalmente consta de varios componentes integrados.
La batería almacena electricidad generada por energía solar u otras fuentes de energía disponibles.
Entonces puede suministrar energía:
Por la noche
Durante los periodos nublados
Durante los picos de demanda
Durante las transiciones del generador
Durante el funcionamiento independiente de la red
La capacidad requerida de la batería depende del perfil de carga del sitio, la generación renovable, los requisitos de respaldo y la estrategia operativa.
El PCS convierte la energía eléctrica entre CA y CC y gestiona el intercambio de energía entre la batería y la microrred.
Para aplicaciones remotas, el rendimiento del PCS es particularmente importante porque puede necesitar responder a cambios rápidos en la carga o la generación.
El EMS actúa como centro de control.
Monitorea:
Generación solar
Estado de carga de la batería
Demanda de carga
Estado del generador
Flujo de energía
Alarmas del sistema
Luego determina cuándo las diferentes fuentes de energía deben cargar, descargar o suministrar la carga.
La generación diésel puede servir como respaldo para períodos en los que la energía renovable y el almacenamiento en baterías no pueden proporcionar suficiente energía.
El objetivo no es necesariamente eliminar el generador, sino reducir su funcionamiento innecesario y utilizarlo cuando realmente se requiera generación adicional.
Las ubicaciones remotas pueden tener acceso limitado al personal técnico.
El monitoreo remoto permite a los operadores verificar las condiciones del sistema sin enviar técnicos al sitio para cada inspección o alarma.
Una de las arquitecturas prácticas para el suministro remoto de energía es:
Solar + Almacenamiento de Baterías + Generador Diesel
Cada fuente desempeña un papel diferente.
Fuente de energía |
Rol principal |
|---|---|
Energía solar fotovoltaica |
Generación diurna renovable |
Almacenamiento de batería |
Cambio de energía y equilibrio de carga. |
Generador diésel |
Backup y generación de duración extendida |
EMS |
Coordinación inteligente |
piezas |
Conversión y control de energía. |
Durante los períodos soleados, la energía solar puede proporcionar una gran parte de la carga.
La batería almacena el excedente de generación.
Por la noche, la batería puede alimentar la carga.
Durante períodos prolongados de malas condiciones solares o de una demanda inusualmente alta, el generador diésel puede proporcionar energía adicional.
Este enfoque puede reducir la dependencia del combustible y al mismo tiempo mantener una fuente de generación de respaldo para la confiabilidad.
La solución para áreas remotas de INJET integra específicamente generación solar, almacenamiento de baterías y respaldo de diésel para crear una microrred autónoma capaz de funcionar en forma aislada.
Los proyectos de construcción frecuentemente operan antes de que esté disponible la infraestructura de red permanente.
Los ejemplos incluyen:
construcción de carreteras
Construcción de puentes
Proyectos de túneles
Grandes obras de construcción
Proyectos ferroviarios
Campamentos de trabajadores temporales
Estas ubicaciones pueden experimentar cargas muy variables causadas por:
Zapatillas
Grúas
Compresores
Equipos de soldadura
Iluminación
Oficinas temporales
Instalaciones de alojamiento
Una microrred respaldada por baterías puede ayudar a gestionar estas cargas cambiantes.
El equipo pesado puede generar sobretensiones de corta duración.
La batería puede proporcionar energía adicional durante picos de demanda mientras el generador opera a un nivel de salida más estable.
Esto puede resultar especialmente útil para proyectos en los que, de otro modo, sería necesario sobredimensionar la capacidad del generador para soportar cargas máximas de corta duración.
La solución de infraestructura remota de INJET identifica campamentos de construcción de carreteras, proyectos de puentes, operaciones de túneles y otros sitios de infraestructura como aplicaciones potenciales para sistemas de energía híbridos fuera de la red.
Las operaciones mineras suelen estar ubicadas lejos de las principales infraestructuras de servicios públicos.
Es posible que se requiera energía para:
Equipos de minería
Zapatillas
Equipo de trituración
Ventilación
Iluminación
Talleres
Alojamiento para trabajadores
Sistemas de comunicación
Una microrred minera remota puede combinar almacenamiento en baterías con generación solar y diésel.
El almacenamiento en baterías puede soportar cambios repentinos en la demanda de energía, mientras que la energía solar puede reducir la dependencia del combustible durante condiciones climáticas adecuadas.
Para grandes operaciones mineras, el sistema también se puede ampliar a medida que aumenta la demanda de electricidad.
INJET identifica la minería y las operaciones remotas entre los escenarios de aplicación de sus soluciones de almacenamiento de energía de rango extendido.
Los sitios de extracción de petróleo y gas pueden estar ubicados en desiertos, montañas, áreas costeras u otros entornos difíciles.
Es posible que se requiera energía confiable para:
Zapatillas
Sistemas de control
Equipo de monitoreo
Sistemas de comunicación
Iluminación
Alojamiento
Equipo auxiliar
Una microrred híbrida puede proporcionar una combinación de energía renovable, almacenamiento en baterías y generación convencional.
La batería puede responder rápidamente a los cambios de carga, mientras que la generación diésel proporciona un respaldo de mayor duración cuando es necesario.
Esto puede crear un sistema de energía más flexible para operaciones industriales remotas.
La guía de infraestructura remota de INJET identifica las instalaciones de extracción de petróleo y gas como una aplicación objetivo para sistemas de microrredes híbridas de grado industrial.
Las zonas insulares pueden enfrentar condiciones de suministro de energía particularmente difíciles.
Es posible que sea necesario transportar el combustible mediante:
Barco
Camión
Embarcación pequeña
Otro transporte especializado
El clima también puede interrumpir las entregas de combustible.
Una microrred diésel con batería solar proporciona una arquitectura alternativa.
Durante las horas del día, la energía solar puede suministrar cargas locales y cargar la batería.
La batería puede entonces proporcionar electricidad después del atardecer.
La generación diésel permanece disponible durante períodos prolongados de baja generación renovable o demanda mayor a la esperada.
La solución de islas y áreas remotas de INJET está diseñada específicamente en torno a la generación solar, el almacenamiento de baterías, el respaldo de diésel y el funcionamiento autónomo de las islas.
La infraestructura de telecomunicaciones requiere electricidad confiable porque una interrupción del suministro eléctrico puede afectar los servicios de comunicación.
Los sitios de telecomunicaciones remotos pueden tener:
Acceso limitado a la red
Cargas pequeñas pero continuas
Acceso de mantenimiento difícil
Altos requisitos para el monitoreo remoto
Un sistema compacto de almacenamiento de baterías puede proporcionar energía durante los períodos en los que la generación solar no está disponible y, al mismo tiempo, reducir la dependencia de los generadores locales.
El sistema HanCang de 261 kWh de INJET está posicionado para estaciones de telecomunicaciones, sitios remotos e instalaciones fuera de la red de pequeña escala, con capacidades de monitoreo inteligente y administración remota.
Las aldeas remotas y las comunidades aisladas pueden carecer de acceso confiable a una infraestructura eléctrica centralizada.
Una microrred local puede combinar:
Energía solar fotovoltaica
Almacenamiento de batería
Generación de respaldo
Distribución local
Gestión inteligente de la energía
Las cargas potenciales incluyen:
Viviendas
Escuelas
Clínicas
bombas de agua
Pequeñas empresas
Equipo de comunicación
El almacenamiento en baterías es particularmente importante porque la generación solar no está disponible de manera continua.
La energía generada durante el día se puede almacenar y utilizar durante los períodos vespertinos y nocturnos.
La solución para áreas remotas de INJET identifica específicamente islas, pueblos de montaña y comunidades remotas como aplicaciones para el almacenamiento de energía en microrredes independientes.
El dimensionamiento correcto es una de las partes más importantes del diseño de microrredes remotas.
Un sistema sobredimensionado puede aumentar innecesariamente el gasto de capital, mientras que un sistema de tamaño insuficiente puede no proporcionar la energía necesaria o la duración del respaldo.
Determinar:
Demanda de energía promedio
Demanda máxima de energía
Consumo diario de energía
Cargas críticas
Requisitos de arranque del motor
Consumo nocturno
Es preferible disponer de datos históricos de carga cuando estén disponibles.
El proyecto debe definir cuánto tiempo necesita la batería para soportar la carga sin generación solar o salida de generador adicional.
Por ejemplo:
Requisito de energía de la batería ≈ Carga × Duración de la copia de seguridad
El cálculo real también debe considerar la eficiencia del sistema, la capacidad utilizable de la batería, los requisitos de reserva y los límites operativos de la batería.
La capacidad solar debe evaluarse según:
Irradiación solar local
Variación estacional
Períodos nublados
Área de instalación disponible
Carga diaria esperada
El generador diésel debe dimensionarse según las cargas que deben permanecer alimentadas cuando la generación renovable y la capacidad de las baterías son insuficientes.
El SGA debe determinar cómo prioriza el sistema:
Solar → Batería → Diésel
u otra estrategia según los requerimientos del proyecto.
Un BESS conectado a la red puede depender de la red de servicios públicos como fuente de energía adicional.
Una microrred completamente fuera de la red no puede hacerlo.
Esta diferencia cambia los requisitos de diseño del sistema.
Requisito |
ESS conectado a la red |
Microrred fuera de la red |
|---|---|---|
Red de servicios públicos |
Disponible |
No requerido |
Almacenamiento de batería |
Importante |
Crítico |
Integración solar |
Opcional |
A menudo importante |
Respaldo diésel |
Opcional |
A menudo útil |
EMS |
Importante |
Crítico |
Operación en isla |
Puede ser opcional |
Requerido |
Gestión de carga |
Importante |
Crítico |
Monitoreo remoto |
Útil |
Muy valioso |
Coordinación de generadores |
Puede que no sea necesario |
A menudo se requiere |
Para proyectos remotos, el sistema debe diseñarse como una red eléctrica completa en lugar de simplemente agregar baterías a un sistema eléctrico existente.
El sistema de gestión de energía es particularmente importante cuando varias fuentes de energía funcionan juntas.
Por ejemplo, considere un sitio de construcción remoto.
Durante el día:
Solar → Carga + Batería
Por la noche:
Batería → Carga
Durante condiciones de nubosidad prolongada:
Generador Diesel → Carga + Batería
Durante un aumento repentino de carga:
Batería + Generador → Carga
El EMS coordina estas transiciones según las condiciones del sistema.
La arquitectura de área remota de INJET utiliza gestión de energía inteligente para coordinar la energía fotovoltaica, el almacenamiento de baterías y la generación de diésel, mientras que su solución de infraestructura remota describe el monitoreo y control automatizados para la operación desatendida.
Uno de los mayores desafíos en los proyectos de energía remota es el acceso para mantenimiento.
Un sitio puede estar a cientos de kilómetros del equipo de servicio más cercano.
El monitoreo remoto puede proporcionar información sobre:
SOC de batería
Estado de la batería
Generación solar
Operación del generador
Demanda de carga
Alarmas
Fallos del sistema
Consumo de energía
Esto permite a los operadores identificar problemas antes de enviar personal al sitio.
Por lo tanto , para proyectos remotos, el monitoreo remoto del almacenamiento de energía no es simplemente una conveniencia. Puede ser una parte importante de la estrategia operativa.
Los sistemas de baterías remotas pueden estar expuestos a condiciones ambientales difíciles.
El diseño del sistema debe considerar:
Los entornos desérticos y tropicales pueden exponer las baterías y los dispositivos electrónicos de potencia a altas temperaturas ambientales.
La gestión térmica adquiere especial importancia.
Las regiones montañosas y del norte pueden requerir equipos capaces de funcionar en condiciones de baja temperatura.
Los sitios de minería y construcción pueden tener una cantidad significativa de polvo en el aire.
El gabinete y la arquitectura de enfriamiento deben diseñarse en consecuencia.
Los entornos insulares y costeros pueden acelerar la corrosión.
La solución de infraestructura remota de INJET destaca la protección contra la corrosión IP54 y C3 para aplicaciones expuestas a entornos desafiantes, incluidos proyectos de infraestructura costera y remota.
ESS en contenedores puede simplificar la implementación al integrar múltiples componentes en un sistema ensamblado en fábrica.
Un sistema en contenedores puede incluir:
Bastidores de baterías
piezas
BMS
EMS
Gestión térmica
Protección contra incendios
Equipo electrico
Sistemas de monitoreo
Esto puede reducir la cantidad de equipos que deben instalarse por separado en un sitio remoto.
Para proyectos de infraestructura temporal, los sistemas en contenedores también ofrecen flexibilidad porque el equipo puede potencialmente reubicarse cuando el proyecto se traslada.
El HanCang de 261 kWh de INJET está diseñado para el transporte de remolques y la implementación plug-and-play, mientras que la configuración de 522 kWh está destinada a aplicaciones de energía de emergencia y de construcción de mediana escala.
La familia de productos HanCang de INJET New Energy está diseñada para aplicaciones de energía distribuida, híbrida y fuera de la red.
El HanCang 261kWh se posiciona como una solución compacta de energía distribuida que integra energía solar, almacenamiento y diésel.
Las aplicaciones potenciales incluyen:
Estaciones de telecomunicaciones
Sitios remotos
Pequeñas instalaciones fuera de la red
poder temporal
Su diseño de implementación orientado al remolque y sus capacidades de monitoreo remoto lo hacen adecuado para ubicaciones donde la implementación flexible es importante.
El HanCang 522kWh proporciona una mayor capacidad de almacenamiento de energía para aplicaciones que incluyen:
Proyectos de construcción
Proyectos de puentes
Energía de emergencia
Microrredes híbridas de mediana escala
Admite el funcionamiento coordinado de energía fotovoltaica, almacenamiento y diésel y conmutación entre red y fuera de la red.
INJET también incluye una configuración HanCang de 1044kWh dentro de su línea de productos de almacenamiento de energía, ampliando la plataforma a requisitos de almacenamiento de energía más grandes.
El modelo apropiado debe seleccionarse de acuerdo con la demanda de carga real, el tiempo de ejecución requerido, la generación renovable, el entorno operativo y los requisitos de expansión del proyecto.
Antes de comprar un sistema de batería de microrred fuera de la red , los desarrolladores del proyecto deben proporcionar al fabricante la mayor cantidad de información posible sobre el sitio.
Proporcionar:
Carga media
Carga máxima
Carga crítica
Cargas de motores
Corriente inicial
Proporcionar:
Consumo diario de kWh
Consumo nocturno
Duración de la copia de seguridad requerida
Ciclismo diario esperado
Proporcionar:
Capacidad solar
Generación solar esperada
Área de instalación disponible
Condiciones climáticas locales
Si ya existe un generador diésel, proporcione:
potencia nominal
Tensión de funcionamiento
Consumo de combustible
Interfaz de control
Proporcionar:
Ubicación
Rango de temperatura
Humedad
Altitud
Condiciones de polvo
Exposición a la corrosión
Estos detalles permiten al fabricante desarrollar un sistema dimensionado para el proyecto real en lugar de utilizar una configuración genérica.
Una microrred sustentada por baterías diseñada adecuadamente puede proporcionar varias ventajas operativas.
El almacenamiento solar y de baterías puede hacerse cargo de parte del suministro de energía, reduciendo la cantidad de tiempo que el generador necesita para funcionar.
El almacenamiento en baterías puede responder rápidamente a los cambios en la carga y la generación renovable.
El exceso de electricidad solar se puede almacenar en lugar de desperdiciar.
Un menor tiempo de funcionamiento del generador puede reducir la frecuencia del transporte de combustible a sitios de difícil acceso.
El monitoreo inteligente puede reducir la necesidad de intervenciones frecuentes en el sitio.
Los sistemas en contenedores pueden proporcionar un enfoque práctico para proyectos temporales o ampliables.
Es un sistema de energía localizado que utiliza almacenamiento en baterías junto con una o más fuentes de generación, como energía solar fotovoltaica o generación diésel, para suministrar cargas sin depender de la red pública principal.
Sí. Un sistema de batería puede funcionar con otras fuentes de generación, incluidos los generadores diésel. Sin embargo, el sistema necesita una fuente de energía para recargar la batería.
Sí. Esta es una arquitectura híbrida común para aplicaciones de energía remota. La energía solar puede proporcionar generación renovable, las baterías pueden equilibrar la energía y la demanda de energía, y el diésel puede proporcionar generación de respaldo.
Depende de la capacidad de la batería y la demanda de carga. Un cálculo simplificado es:
Tiempo de ejecución ≈ Energía utilizable de la batería ÷ Potencia de carga
El tiempo de ejecución real también depende de la eficiencia del sistema, los límites operativos, la capacidad de reserva y las condiciones de la batería.
Sí. Los sistemas híbridos respaldados por baterías se pueden utilizar para campamentos de construcción, proyectos de puentes, construcción de carreteras y otras aplicaciones de infraestructura temporal. INJET posiciona específicamente HanCang 522kWh para proyectos de construcción y puentes.
Sí. El monitoreo remoto puede proporcionar información sobre el estado de la batería, la generación de energía, la demanda de carga, las alarmas y las condiciones operativas del sistema. Esto es particularmente útil cuando el personal técnico se encuentra lejos del lugar de instalación.
No existe una capacidad universal. El sistema debe dimensionarse según la carga máxima, el consumo diario de energía, la duración requerida del respaldo, la generación renovable, la capacidad del generador y la futura expansión.
Un sistema de batería de microrred fuera de la red para áreas remotas ofrece una alternativa flexible a depender exclusivamente de la generación diésel o esperar a la infraestructura de red convencional.
Al combinar energía solar fotovoltaica, almacenamiento de energía en baterías, generación diésel, PCS y EMS , una microrred remota puede equilibrar la generación renovable, la capacidad de la batería, las cargas variables y los requisitos de energía de respaldo.
La arquitectura más adecuada depende del perfil de carga del proyecto, la autonomía requerida, el clima, los recursos renovables, la configuración del generador y las condiciones de mantenimiento.
La plataforma HanCang de INJET New Energy proporciona soluciones integradas de almacenamiento de energía para sitios remotos, estaciones de telecomunicaciones, proyectos de construcción, islas y otras aplicaciones fuera de la red. Su gama de productos incluye configuraciones de 261 kWh, 522 kWh y 1044 kWh, con soluciones diseñadas en torno a energía híbrida, control inteligente y monitoreo remoto.
Para los desarrolladores de proyectos, contratistas EPC, integradores de sistemas y operadores de infraestructura remota, se debe seleccionar el sistema de almacenamiento de batería fuera de la red adecuado como una solución de microrred completa en lugar de como un producto de batería independiente.
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Correo electrónico: info@injet.com
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