Quando desastres naturais, condições climáticas extremas ou falhas inesperadas na rede interrompem o fornecimento de eletricidade, as equipes de resposta a emergências precisam de energia confiável para apoiar operações essenciais. Assistência médica, iluminação de emergência, equipamentos de comunicação e sistemas de detecção de vida podem exigir eletricidade durante as atividades de resgate.
Contudo, selecionar um sistema de armazenamento de energia de emergência não é simplesmente uma questão de escolher a maior capacidade de bateria disponível. O sistema deve corresponder às cargas elétricas reais, à duração necessária do backup, às condições de implantação e às fontes de energia disponíveis.
Um sistema subdimensionado pode não fornecer energia suficiente para equipamentos críticos, enquanto uma configuração superdimensionada pode aumentar os requisitos de transporte e os custos do projeto.
Para organizações de resposta a emergências, empreiteiros de engenharia e equipes de aquisição de equipamentos, compreender como dimensionar um sistema de armazenamento de energia de emergência é um passo importante para a construção de uma solução energética prática de resposta a desastres.
As operações de resposta a catástrofes ocorrem frequentemente em condições incertas. A infra-estrutura energética local pode ser danificada, a restauração da rede pode levar tempo e o acesso ao abastecimento de combustível convencional pode ser restringido.
Um sistema de energia de emergência adequado deve atender a vários requisitos práticos.
As atividades de resposta a emergências podem exigir eletricidade para:
Equipamentos de assistência médica
Sistemas de iluminação de emergência
Equipamento de comunicação
Sistemas de detecção de vida
Instalações temporárias de comando e coordenação
Essas cargas podem ter diferentes classificações de potência e horários de operação. Identificar quais equipamentos devem permanecer operacionais é o primeiro passo no planejamento do sistema.
Um desastre pode interromper o fornecimento local de electricidade ou danificar a infra-estrutura de distribuição.
Um sistema de armazenamento de energia de emergência com capacidade fora da rede adequada pode ajudar a estabelecer um fornecimento de energia independente para cargas designadas quando a rede principal estiver indisponível.
As equipes de resposta a desastres podem precisar transportar equipamentos elétricos para locais de resgate temporários.
Um sistema modular e transportável pode simplificar a implantação, especialmente quando as condições da estrada, o espaço de instalação e o acesso ao local são incertos.
Equipamentos de energia de emergência podem operar ao ar livre sob chuva, neve, poeira ou outras condições ambientais desafiadoras.
A proteção do gabinete, o gerenciamento de temperatura, a segurança elétrica e os requisitos de instalação devem, portanto, ser considerados durante a seleção do equipamento.
Antes de comparar produtos de bateria, os planejadores de projeto devem compreender a relação entre demanda de energia, consumo de energia e duração do backup.
Três fatores importantes determinam os requisitos básicos do sistema.
A demanda de energia representa quanta eletricidade o equipamento conectado necessita em um determinado momento.
Por exemplo, se vários dispositivos de resgate e sistemas de iluminação funcionarem simultaneamente, a sua procura de energia combinada determina o requisito mínimo de produção do sistema de armazenamento de energia.
Contudo, a potência nominal por si só não é suficiente. Equipamentos com motores ou compressores podem ter potência de partida superior à potência normal de operação.
O consumo de energia mede a quantidade de eletricidade que o equipamento consome durante um período de tempo.
Um cálculo simples é:
Consumo de energia (kWh) = Potência (kW) × Tempo de operação (horas)
Por exemplo, equipamentos com demanda contínua de potência de 10kW operando por 8 horas consomem:
10kW × 8 horas = 80kWh
Este cálculo ajuda a estimar a energia necessária durante um período de operação de emergência.
Diferentes operações de emergência podem exigir diferentes períodos de backup.
Alguns equipamentos podem funcionar continuamente, enquanto outros dispositivos só podem ser usados durante atividades específicas de resgate.
A capacidade necessária da bateria deve refletir o cronograma operacional esperado, as oportunidades de carregamento disponíveis, os requisitos de reserva e as perdas de conversão do sistema.
Um processo prático de dimensionamento começa com uma lista de carga de equipamentos.
O exemplo a seguir demonstra como os planejadores de projeto podem estimar as necessidades de energia. Estes números são apenas ilustrativos e não representam uma configuração confirmada do projeto INJET.
Equipamento |
Poder Assumido |
Tempo de operação |
Energia Diária |
|---|---|---|---|
Iluminação de emergência |
2kW |
10 horas |
20 kWh |
Equipamento de comunicação |
1kW |
12 horas |
12 kWh |
Equipamento de apoio médico |
3kW |
8 horas |
24 kWh |
Equipamento de detecção e monitoramento |
1kW |
8 horas |
8 kWh |
Outras cargas essenciais |
2kW |
6 horas |
12 kWh |
Total |
Pico de 9kW se simultâneo |
- |
76 kWh |
Neste exemplo, o consumo diário estimado de energia é de 76 kWh.
No entanto, a capacidade real da bateria não deve ser selecionada simplesmente combinando o valor de 76 kWh.
A equipe de engenharia também deve considerar:
Capacidade útil da bateria e profundidade de descarga permitida
Eficiência de conversão de energia
Reserva de bateria para demanda inesperada
Temperatura e condições operacionais
Se o carregamento está disponível durante a operação de emergência
Se um gerador ou outra fonte suplementar está incluída
Uma fórmula de estimativa simplificada é:
Capacidade necessária da bateria = demanda diária de energia × dias de backup ÷ taxa de capacidade utilizável
Se o sistema precisar suportar mais de um dia de operação sem recarga, a capacidade de armazenamento necessária aumentará proporcionalmente.
O cálculo final também deve levar em conta as perdas de conversão e os limites operacionais recomendados pelo fabricante do sistema.
A capacidade da bateria determina quanta energia pode ser armazenada, enquanto a potência de saída determina quanta eletricidade o sistema pode fornecer em um determinado momento.
Estas duas especificações devem ser avaliadas separadamente.
Liste os equipamentos que podem operar ao mesmo tempo.
Por exemplo, iluminação de emergência, dispositivos de comunicação e equipamentos de resgate selecionados podem precisar funcionar simultaneamente.
A potência nominal de saída do sistema deve ser suficiente para a demanda combinada nas condições operacionais pretendidas.
Alguns equipamentos elétricos requerem energia adicional durante a partida.
Bombas, compressores e dispositivos motorizados podem criar picos de energia de curta duração.
Se estas cargas fizerem parte do plano de emergência, as equipas de aquisição devem fornecer os seus requisitos de corrente ou potência de arranque ao fornecedor de armazenamento de energia.
Nem todo dispositivo precisa operar continuamente durante uma emergência.
Uma estratégia de prioridade de carga pode ajudar a alocar primeiro a eletricidade disponível para as operações mais importantes.
Por exemplo, os equipamentos de comunicação e a iluminação essencial podem receber maior prioridade do que as cargas auxiliares não essenciais.
Esta abordagem pode ajudar as equipas de emergência a gerir de forma mais eficaz a energia limitada armazenada.
Um sistema somente com bateria pode ser adequado para certos requisitos de backup, mas operações de emergência mais longas podem exigir fontes de energia adicionais.
Um sistema híbrido de armazenamento de energia para emergências pode combinar armazenamento de bateria, energia solar fotovoltaica, geração de diesel e energia de rede disponível.
Cada componente serve a um propósito diferente.
O armazenamento em bateria pode fornecer eletricidade quando a rede principal não estiver disponível, desde que o sistema tenha sido configurado para operação fora da rede.
Também pode apoiar a gestão de carga e ajudar a reduzir a dependência dos geradores para cada mudança na procura de eletricidade.
Quando recursos solares e condições de instalação adequados estão disponíveis, os painéis fotovoltaicos podem gerar eletricidade adicional durante o dia.
A eletricidade gerada pode fornecer corrente a cargas ou carregar a bateria, dependendo da configuração do sistema e das condições de operação.
A contribuição solar real depende do clima, do espaço de instalação disponível, da capacidade fotovoltaica e do consumo de energia.
Para operações emergenciais que exigem maior disponibilidade de energia, um gerador a diesel pode servir como fonte de energia suplementar.
O gerador pode suportar cargas ou recarregar a bateria quando a energia armazenada e a geração renovável forem insuficientes, dependendo do projeto do sistema.
Um Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS) coordena diferentes fontes de energia e gerencia a operação do sistema.
Dependendo da sua configuração, pode ajudar a monitorar o status da bateria, gerenciar a carga e a descarga e coordenar o fornecimento de energia de acordo com a demanda da carga.
Essa combinação oferece mais flexibilidade do que depender de uma única fonte de energia.
Na resposta a desastres, a capacidade de transportar e implantar equipamentos pode ser tão importante quanto a capacidade da bateria.
Um sistema móvel de energia de emergência deve ser avaliado de acordo com as condições reais do local de implantação pretendido.
Verifique as dimensões do equipamento, o peso, os requisitos de elevação, a compatibilidade do reboque e as providências de transporte.
Para áreas de desastre com estradas danificadas, a rota de transporte e as condições de acesso deverão ser avaliadas antes do envio.
O equipamento de emergência pode ser exposto à chuva, neve, poeira e mudanças nas condições climáticas.
Os compradores devem revisar a classificação de proteção do gabinete e o ambiente operacional especificado pelo fabricante.
Uma solução de emergência adequada deve ser avaliada pela sua capacidade de operar de forma independente quando a rede principal não estiver disponível.
Quando a energia da rede for restaurada, o sistema também poderá necessitar de suportar o modo de funcionamento pretendido ligado à rede.
A estratégia de comutação e os requisitos de proteção elétrica devem ser confirmados durante o projeto do sistema.
Quando o equipamento é implantado em uma zona de emergência, o pessoal local pode ter tempo limitado para inspeção detalhada do sistema.
O monitoramento remoto pode ajudar os operadores autorizados a analisar o status operacional e identificar problemas que requerem atenção.
A INJET fornece a solução híbrida de armazenamento de energia HanCang para aplicações de socorro em desastres e resposta a emergências.
De acordo com a solução oficial de Emergência de Desastre da INJET, o HanCang apresenta um design modular e transportável que suporta entrega baseada em reboque. Isto permite que o sistema seja transportado para locais de emergência, incluindo locais onde as condições das estradas foram afetadas.
A solução oficial também destaca vários recursos relacionados ao aplicativo:
Implantação rápida: um design transportável oferece suporte à entrega em locais de resposta a emergências.
Comutação dentro e fora da rede: Suporta a formação de uma microrrede independente quando a rede principal não está disponível.
Múltiplas cargas críticas: projetadas para suportar sistemas de assistência médica, iluminação de emergência, comunicação e detecção de vida.
Proteção externa: a página da solução identifica um gabinete com classificação IP54 para proteção sob condições como chuva, neve e tempestades de areia.
Gerenciamento de energia híbrido: Suporta fornecimento de energia coordenado para requisitos operacionais de emergência.
Para as equipes de compras, o HanCang pode ser considerado parte de um processo de planejamento energético de emergência. A configuração apropriada deve ser determinada pela potência de saída necessária, capacidade da bateria, duração do backup, características de carga e condições de implantação.
Explorar o Solução de energia de emergência para desastres INJET e o Linha de produtos de armazenamento de energia INJET HanCang para obter mais informações.
Antes de solicitar um orçamento, as organizações de resposta a emergências e os contratantes do projeto devem preparar as seguintes informações.
Informação |
O que preparar |
|---|---|
Aplicativo |
Alívio em desastres, resposta a emergências, operações de resgate temporário |
Localização |
Condições de acesso por país, região e local |
Cargas conectadas |
Lista de equipamentos e potência nominal |
Pico de demanda |
Requisito máximo de energia simultânea |
Demanda de energia |
Consumo diário estimado de eletricidade |
Duração do backup |
Horas ou dias de operação necessários |
Fontes de carregamento |
Energia solar fotovoltaica, rede, gerador a diesel ou outras fontes disponíveis |
Implantação |
Instalação baseada em reboque, transportável ou fixa |
Ambiente |
Temperatura, umidade, chuva, poeira e outras condições |
Monitoramento |
Operação local, monitoramento remoto ou ambos |
Fornecer essas informações ajuda os fornecedores a avaliar a configuração do sistema com mais precisão e reduz o risco de selecionar equipamentos que não atendem aos requisitos reais de emergência.
Comece listando todas as cargas elétricas críticas, registrando suas classificações de potência e horas de operação e calculando o consumo total de energia em kWh. Em seguida, considere a capacidade utilizável da bateria, as perdas de conversão, os requisitos de reserva e a duração necessária do backup.
A capacidade da bateria, medida em kWh, indica quanta energia o sistema pode armazenar. A potência de saída, medida em kW, indica quanta eletricidade pode fornecer em um determinado momento. Ambas as especificações devem corresponder ao equipamento conectado e aos requisitos operacionais.
Sim, se o sistema for projetado e configurado para operação fora da rede. Um sistema híbrido pode combinar armazenamento de bateria, energia solar fotovoltaica e gerador de backup para apoiar o fornecimento de eletricidade quando a rede elétrica estiver indisponível.
Sim. Quando o sistema suporta integração fotovoltaica e recursos solares adequados estão disponíveis, os painéis solares podem fornecer eletricidade para cargas conectadas ou carregamento de baterias. O desempenho real do carregamento depende da capacidade fotovoltaica, das condições de luz solar e da configuração do sistema.
Dependendo da sua capacidade e configuração, um sistema de energia de emergência pode suportar iluminação, equipamentos de comunicação, equipamentos de assistência médica e sistemas de detecção de vida. A lista de equipamentos real deve ser verificada em relação à potência de saída e à capacidade de energia do sistema.
Um sistema de armazenamento de energia transportável pode ser útil quando a eletricidade é necessária em locais temporários ou em mudança. Os compradores devem avaliar o acesso ao transporte, o tempo de implantação, a proteção ambiental e os requisitos de energia da aplicação pretendida.
A seleção de um sistema de armazenamento de energia de emergência requer uma compreensão clara das cargas críticas, do consumo de energia, da potência de saída e da duração do backup.
Para aplicações de resposta a desastres, uma configuração híbrida que combina armazenamento de bateria com energia solar fotovoltaica disponível, geração a diesel ou energia de rede pode fornecer maior flexibilidade do que depender de uma única fonte de energia.
O INJET HanCang foi projetado para oferecer suporte a aplicações de emergência em desastres por meio de implantação transportável, comutação dentro/fora da rede e fornecimento de energia para operações essenciais de resgate.
Para organizações de resposta a emergências, empreiteiros de EPC e integradores de soluções de energia, preparar uma lista de carga e um plano de implantação precisos é o melhor ponto de partida para avaliar um sistema adequado.
Entre em contato com a INJET para discutir seus requisitos de energia de emergência e explorar uma configuração baseada nas condições do seu projeto.