Um sistema de bateria híbrida em contêiner integra racks de bateria, um sistema de gerenciamento de bateria, equipamento de conversão de energia, gerenciamento térmico, detecção e supressão de incêndio, energia auxiliar e um sistema de gerenciamento de energia dentro de um contêiner ISO padrão. O design “híbrido” pode coordenar o armazenamento da bateria com energia fotovoltaica, alimentação da rede, geradores a diesel ou outras fontes. Os tamanhos comuns de contêineres são de 20 pés e 40 pés, que suportam transporte rodoviário, ferroviário e marítimo. A integração de fábrica reduz a fiação do local e encurta o comissionamento em comparação com salas de baterias construídas com bastão.
A configuração depende da química da bateria, da classificação de conversão de energia e do design térmico. Um contêiner de 20 pés geralmente suporta cerca de 500 kWh a 1 MWh de capacidade de bateria, enquanto um contêiner de 40 pés pode suportar cerca de 1 MWh a 5 MWh em muitos projetos comerciais. As classificações do sistema de conversão de energia geralmente variam de 250 kW a 2 MW. A eficiência de conversão CC para equipamentos PCS modernos costuma ser de 95% a 98%, enquanto a eficiência de ida e volta do sistema completo, incluindo gerenciamento térmico, é normalmente de 85% a 92%, dependendo das condições operacionais. As baterias LFP são amplamente utilizadas para armazenamento estacionário devido ao ciclo de vida e estabilidade térmica. As taxas C típicas variam de 0,25°C a 0,5°C para projetos com foco em energia.
A conteinerização transfere grande parte do trabalho de integração para a fábrica. O trabalho no local consiste principalmente na preparação da fundação, conexão de cabos, aterramento, comunicação e comissionamento. Isto pode reduzir o trabalho no local e o tempo de comissionamento em 30% a 50% em comparação com a construção convencional de salas de baterias, dependendo do escopo do projeto. Um contêiner ISO de 20 pés ocupa cerca de 15 metros quadrados e um contêiner de 40 pés ocupa cerca de 30 metros quadrados. As interfaces de transporte padrão simplificam a logística para projetos em áreas remotas ou locais de microrredes. O contêiner também fornece um gabinete definido para HVAC, proteção contra incêndio e controle de acesso.
O EMS coordena a prioridade da fonte, limites de carga e descarga, redução de pico, suavização fotovoltaica e otimização do gerador. Em microrredes híbridas a diesel, os geradores geralmente operam de forma ineficiente abaixo de 30% a 40% da carga. Um sistema de bateria pode manter o gerador dentro de uma faixa de carga de 50% a 80% e reduzir os ciclos de partida-parada. São possíveis economias de combustível de 10% a 25% dependendo do perfil de carga, tamanho do gerador e estratégia de despacho. O EMS deverá suportar Modbus TCP e outros protocolos comuns, com IEC 61850 opcional para interconexão em escala de serviço público. A lógica de despacho deve incluir limites de estado de carga, reserva de backup, redução de temperatura e limites de exportação da rede.
O gerenciamento térmico é um item central do projeto para sistemas de baterias em contêineres. Os sistemas HVAC ou de refrigeração líquida geralmente mantêm as temperaturas dos recipientes entre 15°C e 35°C e mantêm as diferenças de temperatura das células entre 3°C e 5°C em sistemas bem projetados. A química LFP é comum para aplicações estacionárias, mas o projeto de segurança ainda requer detecção de fumaça e calor, detecção de gás quando aplicável, supressão de incêndio, ventilação de emergência e separação clara entre bateria e equipamento elétrico. Os padrões relevantes podem incluir UL 9540, NFPA 855, IEC 62619 e códigos de incêndio locais. Portas de acesso, entradas de cabos e aberturas de ventilação devem ser projetadas para manter a classificação do gabinete, geralmente IP54 para contêineres externos.
Os sistemas contentorizados ligados à rede devem cumprir as regras de interconexão locais. Referências comuns incluem IEEE 1547 e UL 1741 na América do Norte e IEC 62933 para planejamento e desempenho de sistemas de armazenamento de energia. O PCS deve fornecer proteção anti-ilhamento, resistência à tensão e frequência, capacidade de energia reativa e despacho remoto quando necessário. Para operação de microrredes, o sistema deve suportar modos de formação de rede ou de seguimento de rede, conforme especificado pelo projeto. A coordenação da proteção com transformadores, geradores e equipamentos de manobra a montante deve ser revisada durante o projeto detalhado.
Um projeto de microrrede pode combinar 1 MWp fotovoltaico, um sistema de bateria em contêiner de 2 MWh e um gerador a diesel de 1 MW. A bateria transfere a energia fotovoltaica durante a noite, reduz a operação de baixa carga do gerador e fornece backup de curto prazo. Um local comercial pode usar um contêiner de 500 kWh/250 kW para redução de pico e arbitragem do tempo de uso. Um canteiro de obras ou uma aplicação de energia temporária pode usar um sistema híbrido em contêiner menor para reduzir o tempo de funcionamento do gerador e o consumo de combustível. Cada caso requer dados de carga, dados de origem, condições ambientais e regras de despacho antes que a capacidade seja selecionada.
Uma lista de verificação de aquisição deve incluir classificações de energia e potência exigidas, ciclo de trabalho, faixa de temperatura ambiente, altitude, classificação do gabinete, método de resfriamento, escopo de proteção contra incêndio, conformidade com o código da rede, protocolos EMS, medição, garantia e acesso ao serviço. Solicite relatórios de testes de fábrica cobrindo capacidade, eficiência completa, resistência de isolamento, funções de proteção e pontos de comunicação. Esclareça se a garantia cobre rendimento, ciclos, limites de temperatura e condições do local. Para projetos remotos, peças de reposição e diagnósticos remotos deverão ser definidos no plano de serviço.
INJET HanCang fornece design de sistema de bateria híbrida em contêineres com integração de bateria, seleção de PCS, configuração EMS, gerenciamento térmico e testes de fábrica. A empresa oferece suporte à documentação de projetos para interconexão, comissionamento e operação. A INJET HanCang pode configurar sistemas para aplicações híbridas fotovoltaicas conectadas à rede e híbridas de gerador com base em perfis de carga medidos e condições do local. O foco está em dados de desempenho definidos, coordenação de segurança e layouts de contêineres sustentáveis.
Um sistema de bateria híbrida em contêiner pode reduzir o tempo de implantação e fornecer uma plataforma escalonável para projetos híbridos de rede, fotovoltaicos e geradores. Capacidade, potência nominal, projeto térmico e lógica EMS devem ser selecionados a partir da carga medida e dos dados de origem. Os compradores devem comparar a eficiência de ida e volta, o ciclo de vida, os termos de garantia, o escopo da proteção contra incêndio e a conformidade com o código da rede antes da aquisição. Com dados de projeto claros e registros de testes, os sistemas de baterias híbridas em contêineres podem oferecer suporte a microrredes, locais comerciais e aplicações de energia remotas.