Os sistemas comerciais de armazenamento de energia de baterias são soluções integradas completas que incluem baterias, conversão de energia, gerenciamento térmico e software de controle. A Injet HanCang projeta sistemas comerciais de armazenamento de energia de bateria para empresas que buscam reduzir custos de energia, melhorar a qualidade da energia e fornecer proteção de backup. Este artigo apresenta especificações de sistema, dados de desempenho, opções de integração e estudos de caso para sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias.
Um sistema completo de armazenamento de energia de bateria comercial inclui seis subsistemas trabalhando juntos.
O primeiro subsistema é o banco de baterias, composto por módulos de fosfato de ferro-lítio montados em racks.
O segundo subsistema é o sistema de conversão de energia, incluindo o inversor e os conversores DC DC.
O terceiro subsistema é o sistema de gerenciamento de bateria, que monitora e controla o banco de baterias.
O quarto subsistema é o sistema de gerenciamento térmico, que inclui unidades de refrigeração e circulação de ar.
O quinto subsistema é o sistema de gerenciamento de energia, que controla a operação do sistema com base nas tarifas da concessionária e nas condições de carga. O sexto subsistema é o gabinete, que protege o equipamento e proporciona controle ambiental.
Os sistemas comerciais de armazenamento de energia de bateria Injet HanCang estão disponíveis em configurações internas e em contêineres. Os sistemas conteinerizados são construídos em contêineres padrão e incluem todos os subsistemas integrados. Os sistemas internos são projetados para instalação em salas elétricas existentes e podem ser configurados para passar por portas padrão. O sistema de armazenamento de energia de bateria comercial em contêineres é a configuração mais popular, respondendo por setenta por cento das vendas.
A engenharia de sistemas comerciais de armazenamento de energia de baterias gerou vários insights técnicos. O primeiro insight é que a configuração da cadeia de baterias afeta a confiabilidade. Sistemas com cadeias de baterias paralelas conectadas ao barramento CC são suscetíveis a correntes circulantes quando as resistências das cadeias diferem. O Injet HanCang usa uma arquitetura de barramento comum com contatores de string individuais que podem isolar qualquer string para manutenção ou isolamento de falhas. Este projeto reduz o impacto de uma falha de string única em todo o sistema. A segunda visão técnica para sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias é que o design do filtro do inversor afeta a qualidade da energia. Os filtros LCL padrão podem introduzir ressonância que causa distorção de tensão.
O Injet HanCang usa um filtro LCL amortecido com resistores de amortecimento passivos. Este design reduz a distorção harmônica total para menos de dois por cento em plena carga, em comparação com cinco por cento dos filtros padrão. A terceira ideia é que o gabinete do sistema comercial de armazenamento de energia da bateria deve acomodar os requisitos térmicos da bateria e da eletrônica de potência. As baterias requerem resfriamento moderado para manter as temperaturas ideais. A eletrônica de potência produz alto fluxo de calor durante a operação. O Injet HanCang usa um design de resfriamento de zona dupla com circulação de ar separada para o compartimento da bateria e o compartimento da eletrônica de potência. Este design reduz a temperatura do compartimento da bateria em cinco graus em comparação com o resfriamento de zona única.
Uma fábrica em Ohio instalou um sistema de armazenamento de energia de bateria comercial de seiscentos quilowatts-hora da Injet HanCang. A instalação tem uma carga média de duzentos e cinquenta quilowatts, com picos atingindo quatrocentos e cinquenta quilowatts durante as mudanças de turno. A concessionária cobra taxas de demanda com base no consumo médio mais alto de trinta minutos a cada mês, de dezesseis dólares por quilowatt. O sistema comercial de armazenamento de energia da bateria foi configurado para redução de pico. A bateria descarrega quando a carga da instalação excede trezentos quilowatts, mantendo o consumo da rede abaixo deste limite. A bateria recarrega durante períodos de baixa carga durante a noite. Após seis meses de operação, o encargo de demanda das instalações diminuiu de oito mil e duzentos dólares para quatro mil e quinhentos dólares mensais.
A poupança anual resultante da redução da procura foi de quarenta e quatro mil dólares. O sistema também proporcionou arbitragem do tempo de uso, transferindo diariamente cento e cinquenta quilowatts-hora de períodos fora de pico para períodos de pico, economizando oito mil dólares adicionais anualmente. A economia total anual foi de cinquenta e dois mil dólares. O custo instalado do sistema comercial de armazenamento de energia da bateria foi de cento e oitenta mil dólares. O período de retorno é de três vírgula cinco anos. A bateria foi projetada para durar doze anos com base no pico diário do ciclo de trabalho de barbear.
Os sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias podem se qualificar para vários incentivos e benefícios regulatórios. Nos Estados Unidos, o Crédito Fiscal de Investimento fornece um crédito de trinta por cento para sistemas comerciais de armazenamento de energia de bateria instalados com energia solar ou carregados a partir de energia solar. Incentivos adicionais em nível estadual estão disponíveis na Califórnia, Massachusetts e Nova York. Na Europa, os sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias podem qualificar-se para tarifas reduzidas de ligação à rede e participação em mercados de resposta em frequência. A Injet HanCang fornece documentação para apoiar aplicações de incentivos, incluindo especificações de equipamentos, relatórios de testes de desempenho e certificações de fabricantes. A empresa mantém um banco de dados de programas de incentivo por região para ajudar os clientes a identificar os benefícios disponíveis. Em muitos casos, os incentivos reduzem o custo efetivo dos sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias em quarenta a cinquenta por cento.
Sistemas de armazenamento de energia de baterias comerciais em contêineres podem ser instalados em dois a três dias. Os sistemas internos requerem de quatro a sete dias, dependendo da complexidade das conexões elétricas e da preparação do espaço.
O período de retorno para sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias varia de três a sete anos, dependendo das tarifas dos serviços públicos, do perfil de carga e dos incentivos disponíveis. A Injet HanCang fornece uma análise de retorno gratuita para cada cliente potencial.
Sim, os sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias são expansíveis. Módulos de bateria adicionais podem ser adicionados para aumentar a capacidade de energia. O inversor e os controles suportam expansão para dobrar a capacidade inicial com ajustes de software.
Os sistemas comerciais de armazenamento de energia de bateria Injet HanCang suportam Modbus TCP, Modbus RTU, BACnet e IEC 61850. Os sistemas também podem fazer interface com medidores de concessionárias usando entradas de pulso e saídas de relé.
Nos Estados Unidos, os sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias são elegíveis para o Crédito Fiscal de Investimento quando instalados com energia solar ou quando carregados com energia solar pelo menos setenta e cinco por cento do tempo. A Injet HanCang pode fornecer a documentação necessária para solicitações de incentivos.
Os sistemas comerciais de armazenamento de energia em baterias com capacidade de ilhamento podem fornecer energia de reserva durante interrupções na rede. O sistema se desconecta automaticamente da rede e alimenta as cargas designadas. O tempo de transferência é inferior a cem milissegundos nos sistemas Injet HanCang.
Os sistemas comerciais de armazenamento de energia de bateria da Injet HanCang são soluções completas e integradas com capacidades de energia de duzentos a dois mil quilowatts-hora. Os dados de desempenho de quarenta instalações mostram uma eficiência de ida e volta de CA de oitenta e sete vírgula oito por cento, disponibilidade de noventa e oito vírgula seis por cento e degradação anual de zero vírgula nove por cento. Informações técnicas sobre configuração de cadeia de baterias, filtragem de inversores e design de sistema de guia de zoneamento térmico. A integração com energia solar fotovoltaica, geradores e gerenciamento predial é suportada por vários protocolos. Um estudo de caso de uma instalação de produção demonstrou uma economia anual de cinquenta e dois mil dólares com um período de retorno de três, cinco anos. Os incentivos podem melhorar ainda mais a economia. Os clientes potenciais podem solicitar uma proposta de sistema e análise de retorno do investimento da Injet HanCang.